一种海底沉积物取样装置的制作方法

本申请涉及海洋勘探设备，特别涉及一种海底沉积物取样装置。

背景技术：

1、海底沉积物柱状样品是研究海洋沉积演化、天然气水合物赋存环境、冷泉生态系统发育过程以及海洋环境污染的重要基础样品。样品的层位完整性、污染控制和回收保持能力，直接影响后续粒度、有机碳、微塑料、孔隙水、痕量元素、微生物和有机污染物等分析结果。

2、现有rov搭载或水下平台使用的海底沉积物取样装置，多采用整体式透明塑料取样管、驱动式插管结构、重力式取样结构或带底部阀瓣的封闭管体结构。该类装置虽然能够获取柱状样品，但在深海软泥、冷泉碳酸盐碎屑沉积物或含气沉积物中仍存在插入阻力大、样品压缩、层位错动、回收脱落以及后处理扰动等问题。

3、尤其是传统塑料取样管回收后通常需要切割管体或整体推出柱样再分层，不仅容易造成机械挤压和层位混合，而且可能引入塑料碎屑，对微塑料、有机污染物和痕量元素分析造成干扰；此外，常规单向阀瓣或底部挡片主要用于防回流或防脱落，其开闭通常为翻板式或刚性遮挡式，与沉积物进入过程的低扰动导流耦合不足，容易造成底部瞬时剪切、堵塞或局部挤压。

技术实现思路

1、本申请旨在解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本申请实施例提供一种海底沉积物取样装置。

2、根据本申请的实施例，提供一种海底沉积物取样装置，包括

3、导向模块，包括导向筒和免切割分层取样保持结构，所述免切割分层取样保持结构设置于所述导向筒内，所述免切割分层取样保持结构形成有用于容纳海底沉积物的样品保持腔，所述免切割分层取样保持结构沿轴向间隔设置多个孔隙水取样孔，所述导向筒对应所述孔隙水取样孔设置避让结构；

4、导流基座，可拆卸地设置于所述导向筒的一端，所述导流基座具有贯穿所述导流基座两端的入料通道，所述入料通道连通所述样品保持腔的一端，所述入料通道内设置有能够单向打开的弹性结构，所述弹性结构能够在外力作用下朝向所述样品保持腔变形以打开所述入料通道，并且能够在失去外力作用下关闭所述入料通道；

5、连接模块，可拆卸地设置于所述导向筒的另一端且封堵所述样品保持腔的另一端，所述连接模块的外侧设置有连通所述样品保持腔的排放孔，所述排放孔用于排放所述样品保持腔内的气体或液体。

6、上述海底沉积物取样装置，至少具有如下有益效果：使用时，将导流基座的进料端插入海底目标位置，导流基座插入过程中，海底沉积物从入料通道进入并挤压弹性结构，使得弹性结构朝向样品保持腔变形以形成供海底沉积物进入的导流通道，随着导流基座的继续深入，海底沉积物填满样品保持腔并通过排放孔排走样品保持腔内的液体，收集完毕后，回收本申请的海底沉积物取样装置时，由于弹性结构失去了外力的作用复原至原来的状态并封堵入料通道，能够防止收集到的海底沉积物从入料通道流走。其中，弹性结构的设置能够以低扰动的方式完成沉积物收集取样，还能够防止收集到的样品丢失；进行分层取样时，无需将整个免切割分层取样保持结构取出即可根据所需从孔隙水取样孔进行分层取样，取样方便，且不会对所取到的样品造成二次扰动。

7、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述弹性结构包括多个螺旋弹片，多个所述螺旋弹片交错设置于同一平面以形成支撑面，所述支撑面用于承托处于所述入料通道内的海底沉积物。

8、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述螺旋弹片呈阿基米德螺旋状，所述螺旋弹片的一端固定于所述导流基座，所述螺旋弹片的另一端靠近所述导流基座的中心轴。

9、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述免切割分层取样保持结构包括多个导向环，多个所述导向环沿所述导向筒的轴向方向层叠设置于所述导向筒内，多个所述导向环围合形成所述样品保持腔。

10、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述导向筒的至少一侧设置有缺口槽以形成所述避让结构，所述导向环对应所述缺口槽的位置设置有所述孔隙水取样孔，所述孔隙水取样孔贯穿所述导向环的内侧壁，所述孔隙水取样孔内设置有能够拆除的封堵结构。

11、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述导向环与所述导向筒之间设置有导向结构。

12、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述导向结构包括相适配的凸部和凹槽，所述导向环的外侧设置有所述凸部与所述凹槽中的一个，所述导向筒的内侧壁设置有所述凸部与所述凹槽中的另一个。

13、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，相邻两个所述导向环之间设置密封件。

14、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述导向筒靠近所述连接模块的一端设置有第一外螺纹，所述连接模块设置有封口腔，所述封口腔的腔壁设置有与所述第一外螺纹相适配的第一内螺纹，所述导向筒靠近所述导流基座的一端设置有第二外螺纹，所述入料通道设置有与所述第二外螺纹相适配的第二内螺纹。

15、根据本申请实施例所述的海底沉积物取样装置，所述入料通道内设置有用于限制所述弹性结构变形幅度的限位结构。

16、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种海底沉积物取样装置，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述弹性结构包括多个螺旋弹片，多个所述螺旋弹片交错设置于同一平面以形成支撑面，所述支撑面用于承托处于所述入料通道内的海底沉积物。

3.根据权利要求2所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述螺旋弹片呈阿基米德螺旋状，所述螺旋弹片的一端固定于所述导流基座，所述螺旋弹片的另一端靠近所述导流基座的中心轴。

4.根据权利要求1所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述免切割分层取样保持结构包括多个导向环，多个所述导向环沿所述导向筒的轴向方向层叠设置于所述导向筒内，多个所述导向环围合形成所述样品保持腔。

5.根据权利要求4所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述导向筒的至少一侧设置有缺口槽以形成所述避让结构，所述导向环对应所述缺口槽的位置设置有所述孔隙水取样孔，所述孔隙水取样孔贯穿所述导向环的内侧壁，所述孔隙水取样孔内设置有能够拆除的封堵结构。

6.根据权利要求4所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述导向环与所述导向筒之间设置有导向结构。

7.根据权利要求5所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述导向结构包括相适配的凸部和凹槽，所述导向环的外侧设置有所述凸部与所述凹槽中的一个，所述导向筒的内侧壁设置有所述凸部与所述凹槽中的另一个。

8.根据权利要求4所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：相邻两个所述导向环之间设置密封件。

9.根据权利要求1所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述导向筒靠近所述连接模块的一端设置有第一外螺纹，所述连接模块设置有封口腔，所述封口腔的腔壁设置有与所述第一外螺纹相适配的第一内螺纹；所述导向筒靠近所述导流基座的一端设置有第二外螺纹，所述入料通道设置有与所述第二外螺纹相适配的第二内螺纹。

10.根据权利要求8或9所述的海底沉积物取样装置，其特征在于：所述入料通道内设置有用于限制所述弹性结构变形幅度的限位结构。