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专利号: 202110588832X
申请人: 赵志新
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动海底取样器装置,其特征在于,包括位于海底航行器(1)头部的声纳(2),所述声纳(2)之后为前鳍驱动电机(3),所述前鳍驱动电机(3)之后为陀螺仪(5),其后放置两块锂电池a(7)与计算机(8);所述计算机(8)后为航行器有效载荷舱(9),主要放置取样相关装置;所述有效载荷舱(9)之后为锂电池b(11);所述海底航行器(1)上侧为空腔(16),所述空腔(16)前后两端有进水口(6)与排水口(10);随后为后水平、竖直鳍驱动电机(12),用于驱动后水平鳍(15)与后竖直鳍(17);最后为螺旋桨驱动电机(13)及螺旋桨(14)。

所述有效载荷部分包含两条传送带(22),所述传送带(22)上放置储样桶(23),所述传送带(22)一头有传送带驱动电机(21),另一端为可移动滚轮,在进行采样时,将可移动滚轮伸出海底航行器(1)一侧;所述传送带上方为钻头驱动电机(18),能够进行竖直方向的移动;所述钻头驱动电机(18)在上升过程中将穿过脱样器(19),所述取样器(19)能够穿过钻头(20)顶部空隙,将样品顶入传送带(22)上的储样桶(23)中。

所述储样桶(23)头部包含有控制模块(25)与气囊(24),所述气囊(24)可以分为单层与双层;所述气囊(24)下方有一支架(26)。

2.如权利要求1所述的海底取样器装置,其特征在于,通过控制进水口(6)与排水口(10)进而控制空腔(16)内海水含量,进而控制海底航行器(1)的上浮与下潜;

3.如权利要求1所述的海底取样器装置,其特征在于,通过前鳍(4)、后水平鳍(15)控制海底航行器(1)的俯仰运动;通过后竖直鳍(17)控制海底航行器(1)的航行方向;通过螺旋桨(14)控制航行器前进后退;

4.如权利要求1所述的海底取样器装置,其特征在于,通过头部声纳(2)判断海底航行器(1)周围环境;通过陀螺仪(5)判断海底航行器(1)的航行姿态;通过计算机(8)收集信息并给出指令;

5.如权利要求1所述的海底取样器装置有效载荷部分,其特征在于,在采样时打开,并将传送带(22)一侧伸出航行器外部;

6.如权利要求1所述的海底取样器装置有效载荷部分,其特征在于,钻头驱动电机(18)与钻头(20)穿过传送带(22)进行海底取样;

7.如权利要求1所述的海底取样器装置有效载荷部分,其特征在于,在取样后,钻头驱动电机(18)上升穿过传送带(22)与脱样器(19),待脱样器(19)进入钻头(20)顶部空隙将样品挤出后停止;

8.如权利要求1所述的海底取样器装置有效载荷部分,其特征在于,储样桶(23)在传送带作用下,停留于钻头(20)下方,待样品落入后,继续移动至海底航行器(1)外侧,打开气囊(24),完成上浮;

9.如权利要求1所述的海底取样器装置的工作方法,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤一、根据科研需要确定需要采集样品的大致区域,并将位置输入至计算机(8),并通过科研船携带至第一投放点后,将海底航行器(1)放入海中;

步骤二、海底航行器(1)通过控制进水口(6)与排水口(10)的阀门,调整空腔内水量进行下潜至海底,并在声纳(2)的探测下,寻找较为合适的采样点;

步骤三、海底航行器有效载荷舱(9)打开;

步骤四、传送带(22)展开,传送带驱动电机(21)进入待机状态,传送带(22)另一侧滚轮伸出至海底航行器(1)外侧,便于储样桶(23)上浮;

步骤五、钻头驱动电机(18)与钻头(20)开始下移,并穿过传送带(22)接触海底,随后钻头驱动电机(18)工作,进行样品钻取;

步骤六、样品钻取完毕后,钻头驱动电机(18)与钻头(20)一起上移,并移动至脱样器(19)下方;

步骤七、传送带驱动电机(21)工作,将一空储样桶(23)移动至钻头(20)下方;

步骤八、钻头(20)继续上移,此时,脱样器(19)探针通过钻头(20)上方空隙进入钻头(20)内,并将样品顶出,落入储样桶(23)中;

步骤九、传送带驱动电机(21)继续工作,将储样桶(23)送至海底航行器(1)外侧,储样桶(23)上控制模块(25)打开气囊(24),储样桶(23)上浮;

步骤十、海底航行器(1)关闭有效载荷舱(9),前往下一地点进行采用工作,直至采样完成,进行上浮;

步骤十一、科研船根据储样桶(23)内定位系统(控制模块(25)内)给出的定位,进行样品回收,并在最后一采样点回收海底航行器(1)。

10.如权利要求9所述的海底取样器装置的工作方法,其特征在于,海底航行器(1)经由科研船释放后,每完成一次取样,将样品放入储样桶(23)内后,由储样桶(23)上浮带出,在完成多次采样后由科研船统一收回。