一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置的制作方法

本发明涉及海洋技术仪器设备领域，具体涉及一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置。

背景技术：

1、载人潜水器在深海(水深超过1000米)科考应用中发挥着不可或缺的作用，深海底栖生物的取样是海洋生物研究的重要环节，目前通常采用诱捕笼进行生物诱捕或使用载人潜水器机械手进行直接抓取采样。

2、但取样过程中存在一系列难点。一是生物诱捕笼通常仅能诱捕到某特定物种生物如鱼类、蟹类。像海参、海胆等移动缓慢的生物可通过潜水器机械手抓取，但由于深海生物样品脆弱，往往无法取到完整无破损的生物样品。同时体积较小的生物也存在通过机械手无法抓取。

3、申请号为202210171230.9的中国发明专利，公开了利用吸管、储存箱和传送机构，进行对海参的吸取存储和上岸后海参的传送。但这种结构适合大量采集海参，而海洋生物研究要求生物样的完整程度要达到标准，上述发明的吸管在吸取海参时，由于海参大小差距较小，对吸管的直径要求不高，而采集生物样进行研究时，经常需要采集不同大小，不同种类的生物，用直径固定的吸管进行吸取时，容易受吸取管直径限制，当需要吸取不同种生物样时只能不断更换吸管且容易对生物样造成剐蹭；当吸取管将海参吸取入存储箱内时，由于箱内生物种类单一，不会造成生物之间的干扰，但是为了提高采集效率，往往一次下潜要采集多种实验生物样，此时将不同的生物样储存在一起会出现生物竞争或生物交互作用，结合吸取过程中对不可伸缩的吸取管对生物样造成的影响，生物取样效率下降和实验结果的准确性降低；吸取泵在海底使用由于水压过高会挤压泵体，从而泵水效率降低甚至失效。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，旨在解决上述吸取泵被水压挤压失效，和存储箱内生物混杂存放，易出现生物竞争或生物交互的问题，以及用直径固定的吸管进行吸取时，容易受吸取管直径限制的问题。

2、本发明提供了一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，包括吸取管、存储箱和泵水机构，吸取管、存储箱和泵水机构之间依次连通，吸取管设置有用于伸缩吸取管管径的伸缩机构，存储箱设置有用于分隔存储箱内生物的带孔隔板，以及用于对带孔隔板进行升降进而分层的升降机构，泵水机构设置有用于对泵水机构进行补压的补偿机构。存储箱和泵水机构的连通口固定连接有过滤网。打开泵水机构通过吸取管将生物样吸取至存储箱内，由带孔隔板将生物样进行分隔，升降机构控制带孔隔板的升降，补偿机构补偿泵水机构的压力使其正常运转。过滤网阻隔生物样，以免被吸入泵体。

3、优选地，伸缩机构包括固定段、弹性绳、塑形线圈和支撑板，固定段与弹性绳之间固定连接，塑形线圈穿设且缠绕于弹性绳的外壁，支撑板固定于固定段的两端，两个支撑板的长度之和小于弹性绳的最长长度。吸取管还包括管头、支撑环、管口；弹性管身和限位环，管头由支撑环支撑，管头与弹性管身通过管口相连，管口外壁固定连接有伸缩机构，弹性管身的外壁固定连接有多个间隔设置的伸缩机构，限位环固定连接于上管头的外壁。固定段和弹性绳以及支撑板组成伸缩机构的主体，支撑板支撑伸缩机构的最小周长，塑形线圈支撑弹性绳在伸缩过程中的变形程度。

4、优选地，泵水机构包括吸取泵、通信插座和吸取出口，吸取泵的吸取部与存储箱连通，通信插座与载人潜水器控制终端电连接。补偿机构包括储油囊和液压油，液压油储存于储油囊内，储油囊的出口与吸取泵内的吸取泵电机相通。泵水机构通过抽水在存储箱内形成负压，将生物样抽至存储箱内，在海底运行时受水压影响泵水机构效率减慢甚至失效，补充机构用于平衡泵水机构的内外压力。

5、优选地，存储箱还包括支撑弹簧、箱盖、密封垫圈、卡扣、保护套和弹性扣，支撑弹簧固定连接于带孔隔板的上表面，保护套套设于支撑弹簧的外表面，箱盖为存储箱的侧壁，箱盖与密封垫圈固定连接，卡扣卡扣箱盖和存储箱，弹性扣固定于存储箱的上表面。存储箱的箱盖可以密封且能够卡扣，弹性扣用于卡扣吸取管。

6、优选地，升降机构包括弹性卡块、磁铁、丝杆、滑块、拉杆、拉绳和卡块，弹性卡块设置于存储箱侧壁开设的凹槽内，拉杆与弹性卡块通过磁铁弹性连接，拉杆与磁铁固定连接，滑块滑动设置于丝杆上，丝杆垂直于存储箱底部设置，拉绳的一端固定连接于滑块上，拉绳的另一端与卡块固定连接。升降机构还包括步进电机，步进电机的输出端与丝杆的一端固定连接。

7、优选地，存储箱的内壁设置有若干摄像头，摄像头与载人潜水器控制终端电性连接。

8、相对现有技术，具有以下有益效果：

9、本发明提供了一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，通过设置伸缩机构改变吸取管的直径或周长，设置补偿机构补充泵水机构的内部压力，实现泵水机构内外部水压平衡，带孔隔板受升降机构控制对存储箱进行分层；采用上述技术方案，

10、1.吸取管能适应不同大小生物样采集的任务，适应性更强；

11、2.便于对泵水机构补压，有效提高泵水机构在海底的运行稳定性；

12、3.能够对不同生物样进行分层存储，有效提高生物样的质量；

13、4.可调节管径吸取管和可分层的存储箱，有效减少整个吸取和存储过程中对生物样造成损伤的概率。

技术特征：

1.一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置,其特征在于,包括吸取管(1)、存储箱(2)和泵水机构(3)，所述吸取管(1)、所述存储箱(2)和所述泵水机构(3)之间依次连通，所述吸取管(1)设置有用于伸缩所述吸取管(1)管径的伸缩机构(11)，所述存储箱(2)设置有用于分隔所述存储箱(2)内生物的带孔隔板(21)，以及用于对所述带孔隔板(21)进行升降进而分层的升降机构(4)，所述泵水机构(3)设置有用于对所述泵水机构(3)进行补压的补偿机构(33)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述伸缩机构(11)包括固定段(111)、弹性绳(112)、塑形线圈(113)和支撑板(114)，所述固定段(111)与所述弹性绳(112)之间固定连接，所述塑形线圈(113)穿设且缠绕于所述弹性绳(112)的外壁，所述支撑板(114)固定于所述固定段(111)的两端，两个所述支撑板(114)的长度之和小于所述弹性绳(112)的最长长度。

3.根据权利要求2所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述吸取管(1)还包括管头(12)、支撑环(13)、管口(14)；弹性管身(15)和限位环(16)，所述管头(12)由所述支撑环(13)支撑，所述管头(12)与所述弹性管身(15)通过所述管口(14)相连，所述管口(14)外壁固定连接有所述伸缩机构(11)，所述弹性管身(15)的外壁固定连接有多个间隔设置的伸缩机构(11)，所述限位环(16)固定连接于上所述管头(12)的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述泵水机构(3)包括吸取泵(31)、通信插座(32)和吸取出口(34)，所述吸取泵(31)的吸取部与所述存储箱(2)连通，所述通信插座(32)与载人潜水器控制终端电连接。

5.根据权利要求4所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述补偿机构(33)包括储油囊(331)和液压油(332)，所述液压油(332)储存于所述储油囊(331)内，所述储油囊(331)的出口与所述吸取泵(31)内的吸取泵电机相通。

6.根据权利要求1所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述存储箱(2)还包括支撑弹簧(22)、箱盖(23)、密封垫圈(231)、卡扣(232)、保护套(24)和弹性扣(25)，所述支撑弹簧(22)固定连接于所述带孔隔板(21)的上表面，所述保护套(24)套设于所述支撑弹簧(22)的外表面，所述箱盖(23)为所述存储箱(2)的侧壁，所述箱盖(23)与所述密封垫圈(231)固定连接，所述卡扣(232)卡扣所述箱盖(23)和所述存储箱(2)，所述弹性扣(25)固定于所述存储箱(2)的上表面。

7.根据权利要求6所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述升降机构(4)包括弹性卡块(41)、磁铁(42)、丝杆(43)、滑块(44)、拉杆(45)、拉绳(46)和卡块(47)，所述弹性卡块(41)设置于所述存储箱(2)侧壁开设的凹槽内，所述拉杆(45)与所述弹性卡块(41)通过所述磁铁(42)弹性连接，所述拉杆(45)与所述磁铁(42)固定连接，所述滑块(44)滑动设置于所述丝杆(43)上，所述丝杆(43)垂直于存储箱(2)底部设置，所述拉绳(46)的一端固定连接于所述滑块(44)上，所述拉绳(46)的另一端与所述卡块(47)固定连接。所述升降机构(4)还包括步进电机(5)，所述步进电机(5)的输出端与所述丝杆(43)的一端固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述存储箱(2)和所述泵水机构(3)的连通口固定连接有过滤网(6)。

9.根据权利要求1所述的一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，其特征在于，所述存储箱(2)的内壁设置有若干摄像头(7)，所述摄像头(7)与载人潜水器控制终端电性连接。

技术总结本发明提供了一种应用于深海载人潜水器的生物吸取捕获装置，通过设置伸缩机构改变吸取管的直径或周长，设置补偿机构补充泵水机构的内部压力，实现泵水机构内外部水压平衡，带孔隔板受升降机构控制对存储箱进行分层；采用上述技术方案，吸取管能适应不同大小生物样采集的任务，适应性更强，便于对泵水机构补压，有效提高泵水机构在海底的运行稳定性，能够对不同生物样进行分层存储，在吸取和存储过程中均减少生物样的损伤，有效提高生物样的质量。技术研发人员：孙李,蔡翰,唐文波,王硕,刘晨,邓玉清,蔡凤海,赵民柏受保护的技术使用者：海南省深海技术创新中心技术研发日：技术公布日：2024/4/24