专利名称：热液自动采样器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种借助于测定材料的物理或化学性质来测试或分析材料的装置，具体地说涉及一种采样装置，更具体地说，涉及一种液体或流体的采样装置。
背景技术：
在地球的深�：５祝嬖谂绯鋈纫旱呐缈冢渌绯龅娜纫何露瓤梢愿叽�400度，热液一般含有酸性物质，热液附近一般会产生热液生物群落，对生命起源和矿物与生物资源的研究十分重要。目前国际上已有潜器携带采样器进行热液采样，然后将采样器带至实验室再进行热液性质分析。根据研究目的所设计的采样器，多采用阀门作为开关进行采样和密封，阀门与采样器主体之间有一定空间存有液体，在采样时，空阀门与采样筒之间所存留的液体也与热液混合，热液受到污染，不能保证热液是纯净的，影响到热液成分的分析的准确性。另外深海高温高压热液微生物一般在一定压力和温度范围内才能存活，所以在研究时，要使其保持在其原来的生活环境中，这就提出了一个保压取样的问题，而现有技术中的采样器大部分没有解决保压取样的问题。
发明内容
本发明针对现有装置所存在的上述问题，提供了一种能无污染采集热液并能实现保压取样的热液自动采样器。
本发明的技术方案是这样实现的，本发明的热液自动采样器包括带有腔室的壳体，其特征在于在它的上下两端分别设置出液口和进液口，在腔室内设置可以开启或关闭进液口、出液口的机构。所述的壳体上端设置上端盖，它通过联接螺栓固定在壳体上，上端盖的中央设置出液口。所述的开启和关闭进液口和出液口的机构包括上下两个密封块，密封块之间通过轴向伸缩的弹性件连接，密封块上设置进、出液通道，该通道与进液口、出液口不在同一轴线上。在弹性件的端部连接形状记忆合金弹簧，该形状记忆合金弹簧嵌入密封块的连接槽内。所述的两个密封块分别设置在轴向伸缩的弹性件的两侧，密封块的密封面设置为可嵌入进、出液口的锥面。轴向伸缩的弹性件为普通弹簧，其通过弹簧支架支撑固定在壳体腔室内。在壳体下部设置一分别与密封块和壳体端部对应的圆柱形密封体，圆柱形密封体的外径与壳体腔室的内径相配合，其上部的内径与锥面密封块的外径相配合，其下部向下延伸形成进液口，该圆柱形密封体延伸出壳体的部分通过螺母固定在壳体底部。所述的端盖上设置有高压容器接口。所述的端盖上还设置有压力传感器接口。在采样器的外面设置有保温加热装置。
本发明的热液自动采样器与现有技术相比，具有以下优点1、本发明的热液自动采样器上设置有进液口和出液口，该采样器在采集热液时，热液可由采样器下部开口进入采样器内部，由采样器上部开口流出，由于热流作用，热液将采样器内部原有液体冲出，从而保证采样器内部不存留原液体。
2、本发明的密封块采用形状记忆合金作为弹簧，当热液进入采样器后，弹簧受热，弹簧将恢复所记忆的形状，依靠记忆合金弹簧恢复力，驱动位于上下开口内部的密封块，将热液密封于采样器的内腔，实现了采样器的自动采样功能。
3、本发明在壳体的上端设置端盖，当热液从采样器的内腔中排出后，可打开端盖，清洗内腔，更换弹簧，采样器可再次使用，从而解决了采样器的重复使用问题。
4、本发明设置在下部的圆柱形密封体上有一个密封体固定螺母，当不需要保压取样时，此圆柱形密封体固定螺母起到固定圆柱形密封体的作用，当需要保压取样时，将密封体固定螺母取下，圆柱形密封体可在外壳的内腔室内滑动，本发明的外壳上还设置有高压容器接口，接口可直接连接到其他的高压容器，这样可将依靠外力推动圆柱形密封体滑动，将热液样品直接保压输送到与高压容器接口连接的高压容器内。解决了采样器采集热液样品后的保压取样问题。
5、本发明的热液自动采样器在外面设置有保温加热装置，在取样时可以保持采样器内液体的温度不变，实现了采样器的保温取样功能。
下面结合附图对本发明进行详细说明，图1是本发明的采样器采样前的结构视图。
图2是本发明的采样器采样后的结构视图。
图3是本发明的采样器的保压取样的结构视图。
具体实施例方式
如图1所示，当本发明的热液自动采样器采样前，其内腔室内充满了常温纯净水，密封块4、9的形状记忆合金弹簧5、10处于收缩状态，普通弹簧6、8处于收缩状态，采样器的进液口和出液口也处于打开的状态，这样密封块4、9的进出液通道也处于打开状态。当采样器放入需采样的热液中时，由于热液处于向上喷射状态，热液将从其下部的进液口进入采样器，然后经密封块4、9的进出液通道，进入到采样器的内腔，这时形状记忆合金弹簧5、10受热，将恢复其记忆的形状，即伸长状态同时弹性增强，从而推动密封块4、9移动到采样器的两端，密封块4、9的锥面正好卡到采样器上的进液口和出液口处，这样取样的热液就密封在采样器的内腔中(如图2所示)。当需要把采样器内腔中的热液排出时，将密封释放螺钉14拧开，热液即可从采样器的内腔中排出到需要的地方。当采样的液体从采样器的内腔中排出后，其内腔中的温度也就随着热液的排出降低了，形状记忆合金弹簧5、10也随着温度的降低变软，同时普通弹簧6、8收缩，这样，采样器又回到图1所示的状态，采样器可进行再一次采样，实现了采样器的重复使用。其中密封环3、11起密封作用。普通弹簧6、9和弹簧支架7起轴向伸缩和支撑的作用，支架固定在壳体内壁上。当采样器采样时，由于采样器的外面设置有保温加热装置18，启动加热装置，以保持采样器内腔热液的温度。
当需要保压取样时，如图3所示，将采样器下部的密封体螺母1拧开，这时，采样器内腔中的圆柱形密封体2就可以在其内腔内滑动，当采样器从液体中取样从液体中提出时，由于采样器的外面设置有保温加热装置18，其温度将保持在与腔内液体温度相同的数值上，根据压力传感器接口15上连接的压力传感器的显示，设定好压力舱的值，然后把高压容器接口12接到设定好压力值、有溢流装置的压力舱上，这时，给圆柱形密封体2一个外力，采样器腔室内的液体将流到压力舱内，圆柱形密封体2也顺着外壳17的内表面滑动，采样器内的液体体积减�。毖沽Σ湛梢砸缌饕员３盅沽Σ槐洌庋鼙３植裳髂诘难沽Σ槐洌钡桨巡裳髂诖蟛糠忠禾迮懦龅窖沽Σ漳冢佣迪至瞬裳禾宓谋Ｑ谷⊙�。
以上所述采样器的零部件都是采用耐高温、耐酸性腐蚀的材料制作而成，本发明的热液自动采样器可广泛应用于高压环境下高温高压液体或流体的采样领域。
权利要求
1.一种热液自动采样器，它包括带有腔室的壳体，其特征在于在它的上下两端分别设置出液口和进液口，在腔室内设置可开启或关闭进液口、出液口的机构。
2.根据权利要求1所述的热液自动采样器，其特征在于所述的壳体的上端设置上端盖，它通过联接螺栓固定在壳体上，上端盖的中央设置出液口。
3.根据权利要求2所述的热液自动采样器，其特征在于所述的开启和关闭进液口和出液口的机构包括上下两个密封块，密封块之间通过轴向伸缩的弹性件连接，密封块上设置进、出液通道，该通道与进液口、出液口不在同一轴线上。
4.根据权利要求3所述的热液自动采样器，其特征在于在弹性件的端部连接形状记忆合金弹簧，该形状记忆合金弹簧嵌入密封块的连接槽内。
5.根据权利要求4所述的热液自动采样器，其特征在于轴向伸缩的弹性件为普通弹簧，其一端通过弹簧支架支撑固定在壳体腔室内。
6.根据权利要求5所述的热液自动采样器，其特征在于所述的两个密封块分别位于轴向伸缩件的两侧，密封块的密封面设置为可嵌入进、出液口的锥面。
7.根据权利要求6所述的热液自动采样器，其特征在于在壳体下部设置一分别与密封块和壳体端部对应的圆柱形密封体，圆柱形密封体的外径与壳体腔室的内径相配合，其上部的内径与锥面密封块的外径相配合，其下部向下延伸形成进液口，该圆柱形密封体延伸出壳体的部分通过螺母固定在壳体底部。
8.根据权利要求6或7所述的热液自动采样器，其特征在于所述的端盖上设置有高压容器接口。
9.根据权利要求8所述的热液自动采样器，其特征在于所述的端盖上还设置有压力传感器接口。
10.根据权利要求9所述的热液自动采样器，其特征在于在它的外面设置有保温加热装置。
全文摘要
本发明旨在公开一种能无污染地采取热液并能实现保压取样的热液自动采样器，它包括一个壳体，壳体上端部设置端盖，端盖上设置出液口、高压容器接口等，在壳体的内腔设置关闭、开启进、出液口的机构，关闭、开启进、出液口的机构由轴向运动的弹性件和密封块组成，在壳体的下部可设置能实现保压采样的圆柱形密封体，在它的外面还设置有保温加热装置，本发明的热液自动采样器的零部件都是采用耐高温、耐酸性腐蚀的材料制作而成，可广泛应用于液体或流体的采样领域。
文档编号G01N1/44GK1424567SQ0215151
公开日2003年6月18日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者周东辉, 刘军 申请人:中国海洋大学
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