深海热液序列采样器保压密封及采样控制技术研究
发布时间：2021-04-15 20:06
为了研究深海热液系统,人们发明了各种各样的热液采样器,其中序列采样器由于可以对热液系统进行长期的观测和序列采样,成为热液采样器研制领域的一个热点。本文在国家863项目“深海水体序列保真采样技术”的资助下,主要研究内容如下:首先通过对单个采样器的保压性能进行理论分析,结合相关实验数据,研究获得了影响采样器保压性能的重要因素,为改善保压性能提出了改进性的方案。其次对采样器上大量应用的密封管接头做了重点研究。在分析管接头密封原理和现有的管接头结构的基础上,提出了一种新型的密封管接头结构,并通过实验对其密封性能进行了验证。然后根据长期探测和序列采样的功能要求,设计了序列采样器的控制电路及其相应的软件,并进行了联合调试。最后通过控制电路腔及序列采样器整体结构的设计,将控制电路及采样单元集成在一起,组成两套完整的序列采样器,并在高压舱中进行了模拟采样实验,结果表明,序列采样器具备较高的可靠性,所得样品的压力指标达到了863项目的要求。
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热液形成过程‘”热液系统一般位于海底几千米的深度〔lz]，其环境压力高达几十兆帕，这给原
。。鱿帕叼int从r口比眯执‘‘ ‘ uuuuuP城atf侧洲， ..gmaaaaa图1一2热液形成过程‘”热液系统一般位于海底几千米的深度〔lz]，其环境压力高达几十兆帕，这给原位探测带来一定的难度。为了研究极端环境下热液的成分以及微生物的特性，各种各样的热液采样器被研制出来，这些热液采样器能够采集海底热液的样品并将其带回实验室进行分析，且大多数都具备了一定的保压能力，因此在现在的热液研究中得到了广泛的应用。由于热液活动及其周围的生态系统具有如图1一3所示的随时间的变化性，而且容易受到海底火山、地震及潮汐等因素的影响〔，3J一〔’创。要研究热液活动及其生物群落的变化规律就需要对热液进行长期连续监测和序列的采样.因此，研制能够对海底热液进行长期监测和时序采样的序列采样器成为现在海底热液采样器的研究重点。图1一3热液口生物群落的生长演替过程‘川序列采样器不能简单的把多个采样器单元组合在一起，它应该比现有的单个
了与7000米载人潜水器配套的深海热液采样器的研制，在此期间通过大量的研究〔26，一训，并借助国际合作的机会，所研制的机械式气密采样器在多次中美联合深潜科考中成功应用并采集到了合格的样品(图1一9).在此基础上，浙江大学又承担了国家863项目一一基于时间序列的气密采样器(深海水体序列保真采样技术)的研究任务，这一项目要求在现有的研究基础上，设计完成两套具备更高的保压密封性能，较好的控制和集成特性，且质量、成本等要控制在允许的范围内。本文所研究内容即是在这一863项目的资助下完成的.图1一 8Isosample:图1一9浙江大学研制的热液气密采样器此外，国内从事采样器研究的机构还有中国海洋大学和天津大学两家单位。其中天津大学采用形状记忆合金驱动采样阀，研制了热液采样器的样机样机的成功应用及其序列采样技术的研究均未见报道。川，但是取样阀取样口 OOOOOOOOOOO蓄能器形状记忆合金驱动元件图1一10天津大学采样器工作原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Heat and mass flux estimation of modern seafloor hydrothermal activity[J]. ZHAI Shikui 1* , WANG Xingtao 1, 2 , YU Zenghui 1 1. Marine Geoscience Institute, Ocean University of China, Qingdao 266003, China 2. Bureau of Ocean and Fishing in Weihai, Weihai 264200, China. Acta Oceanologica Sinica. 2006(06)
[2]深海液压阀控热液采样器的研究[J]. 谢英俊. 浙江大学学报(工学版). 2006(09)
[3]深海微生物取样器保压过程研究[J]. 黄中华,金波,刘少军,李力,谢英俊,陈鹰. 浙江大学学报(工学版). 2006(05)
[4]深海浮游微生物浓缩保压取样技术[J]. 黄中华,刘少军,金波,陈鹰. 机械工程学报. 2006(03)
[5]基于有限元分析的深海热液保真采样器结构优化设计[J]. 沈国泉,杨灿军. 机械设计与制造. 2005(12)
[6]深海热液保真采样器采样时的流速控制研究[J]. 沈国泉,杨灿军. 液压与气动. 2005(09)
[7]深海沉积物保真采样技术及应用[J]. 朱亮,顾临怡,秦华伟. 浙江大学学报(工学版). 2005(07)
[8]记忆合金海底火山口热液采样器[J]. 何漫丽,温秉权,邹松柏,王树新. 机床与液压. 2005(06)
[9]现代海底热液活动的调查研究方法[J]. 栾锡武,秦蕴珊. 地球物理学进展. 2002(04)
[10]海底热液活动与海洋科学研究[J]. 杜同军,翟世奎,任建国. 青岛海洋大学学报(自然科学版). 2002(04)
博士论文
[1]深海热液保真采样机理及其实现技术研究[D]. 吴世军.浙江大学 2009
[2]深海热液保压采样器的关键技术研究[D]. 刘伟.浙江大学 2007
硕士论文
[1]深海非接触式双向信号传输技术研究[D]. 赵伟.浙江大学 2004
本文编号：3140007
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热液形成过程‘”热液系统一般位于海底几千米的深度〔lz]，其环境压力高达几十兆帕，这给原
。。鱿帕叼int从r口比眯执‘‘ ‘ uuuuuP城atf侧洲， ..gmaaaaa图1一2热液形成过程‘”热液系统一般位于海底几千米的深度〔lz]，其环境压力高达几十兆帕，这给原位探测带来一定的难度。为了研究极端环境下热液的成分以及微生物的特性，各种各样的热液采样器被研制出来，这些热液采样器能够采集海底热液的样品并将其带回实验室进行分析，且大多数都具备了一定的保压能力，因此在现在的热液研究中得到了广泛的应用。由于热液活动及其周围的生态系统具有如图1一3所示的随时间的变化性，而且容易受到海底火山、地震及潮汐等因素的影响〔，3J一〔’创。要研究热液活动及其生物群落的变化规律就需要对热液进行长期连续监测和序列的采样.因此，研制能够对海底热液进行长期监测和时序采样的序列采样器成为现在海底热液采样器的研究重点。图1一3热液口生物群落的生长演替过程‘川序列采样器不能简单的把多个采样器单元组合在一起，它应该比现有的单个
了与7000米载人潜水器配套的深海热液采样器的研制，在此期间通过大量的研究〔26，一训，并借助国际合作的机会，所研制的机械式气密采样器在多次中美联合深潜科考中成功应用并采集到了合格的样品(图1一9).在此基础上，浙江大学又承担了国家863项目一一基于时间序列的气密采样器(深海水体序列保真采样技术)的研究任务，这一项目要求在现有的研究基础上，设计完成两套具备更高的保压密封性能，较好的控制和集成特性，且质量、成本等要控制在允许的范围内。本文所研究内容即是在这一863项目的资助下完成的.图1一 8Isosample:图1一9浙江大学研制的热液气密采样器此外，国内从事采样器研究的机构还有中国海洋大学和天津大学两家单位。其中天津大学采用形状记忆合金驱动采样阀，研制了热液采样器的样机样机的成功应用及其序列采样技术的研究均未见报道。川，但是取样阀取样口 OOOOOOOOOOO蓄能器形状记忆合金驱动元件图1一10天津大学采样器工作原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Heat and mass flux estimation of modern seafloor hydrothermal activity[J]. ZHAI Shikui 1* , WANG Xingtao 1, 2 , YU Zenghui 1 1. Marine Geoscience Institute, Ocean University of China, Qingdao 266003, China 2. Bureau of Ocean and Fishing in Weihai, Weihai 264200, China. Acta Oceanologica Sinica. 2006(06)
[2]深海液压阀控热液采样器的研究[J]. 谢英俊. 浙江大学学报(工学版). 2006(09)
[3]深海微生物取样器保压过程研究[J]. 黄中华,金波,刘少军,李力,谢英俊,陈鹰. 浙江大学学报(工学版). 2006(05)
[4]深海浮游微生物浓缩保压取样技术[J]. 黄中华,刘少军,金波,陈鹰. 机械工程学报. 2006(03)
[5]基于有限元分析的深海热液保真采样器结构优化设计[J]. 沈国泉,杨灿军. 机械设计与制造. 2005(12)
[6]深海热液保真采样器采样时的流速控制研究[J]. 沈国泉,杨灿军. 液压与气动. 2005(09)
[7]深海沉积物保真采样技术及应用[J]. 朱亮,顾临怡,秦华伟. 浙江大学学报(工学版). 2005(07)
[8]记忆合金海底火山口热液采样器[J]. 何漫丽,温秉权,邹松柏,王树新. 机床与液压. 2005(06)
[9]现代海底热液活动的调查研究方法[J]. 栾锡武,秦蕴珊. 地球物理学进展. 2002(04)
[10]海底热液活动与海洋科学研究[J]. 杜同军,翟世奎,任建国. 青岛海洋大学学报(自然科学版). 2002(04)
博士论文
[1]深海热液保真采样机理及其实现技术研究[D]. 吴世军.浙江大学 2009
[2]深海热液保压采样器的关键技术研究[D]. 刘伟.浙江大学 2007
硕士论文
[1]深海非接触式双向信号传输技术研究[D]. 赵伟.浙江大学 2004
本文编号：3140007
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