CN210322442U - 一种基于rov的流体样品抽滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属涉及一种基于ROV的流体样品抽滤装置，抽滤油缸包含水缸和油缸，油缸的两个液压接口与液压动力源相连，控制油缸的伸缩，水缸两个接口中的一个与换向阀相连，另一个与外界海水连通；换向阀的两个液压口与液压动力源相连，控制换向阀换向，另两个液压口中的一个与光谱探头相连，另一个与外界海水连通；水下压力表连接在抽滤油缸与换向阀之间；控制换向阀，使抽滤油缸的水缸与光谱探头相连，油缸伸缩、水缸内呈正压或负压，从而使外界海水从光谱探头处进入或者排出光谱探测腔，实现样品的探测；当换向阀换向后，可以实现反向冲洗金属过滤头。本实用新型可在外接的液压动力源的条件下完成液体样品的抽滤功能，并实现反向冲洗功能。

Description

一种基于ROV的流体样品抽滤装置

技术领域

本实用新型属于深海激光拉曼光谱探测***的原位拉曼光谱探测领域，具体地说是一种辅助完成深海流体样品原位光谱探测的基于ROV的流体样品抽滤装置。

背景技术

目前，针对深海流体样品的原位光谱探测的流体进样方式多为自由流过光学窗口，此种方式较难实现流体样品的有效抽取；并且，由于流体中的某些探测目标物与周围海水存在浓度差，自由扩散会导致流体中的探测目标物的浓度发生变化。因此，在流体样品抽滤过程中需要考虑流体样品通路的密封性，避免流体样品与海水混合影响探测目标物的浓度。流体进样方式也需要改变，从传统的自由流过光学窗口改为以深海ROV(遥控无人潜水器)液压驱动方式，但要注意装置的密封性避免液压油对流体样品的污染，同时还要考虑反向抽取海水冲洗装置等功能。以上情况决定了在深海复杂环境下，需要对传统流体样品抽滤装置进行改善以克服进样方式和驱动方式两方面的不足。

实用新型内容

针对上述深海流体进样方式及驱动方式所存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能在深海复杂条件下使用的基于ROV的流体样品抽滤装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括抽滤油缸、水下压力表、二位三通换向阀及外接的液压动力源和光谱探头，其中抽滤油缸分为水缸及油缸，该油缸上的两个接嘴分别通过液压管路A及液压管路B与所述液压动力源连接并形成回路、控制抽滤油缸的活塞杆伸缩，所述水缸上的一个接嘴与外界海水连通，另一个接嘴通过连接管路与所述二位三通换向阀连通，所述水下压力表连通于抽滤油缸的水缸与二位三通换向阀之间；所述二位三通换向阀上分别设有接头A、接头B、接头C及接头D，该接头A及接头B分别通过液压管路C及液压管路D与液压动力源连接并形成回路、控制二位三通换向阀换向，所述接头D通过液压管路E与所述光谱探头相连通，所述接头C与外界海水连通；

其中：所述抽滤油缸包括无杆端盖、油缸缸体、活塞杆、连接接头体、水缸缸体及有杆端盖，该连接接头体的两端分别与油缸缸体的一端及水缸缸体的一端密封连接，所述油缸缸体的另一端密封连接有无杆端盖，所述水缸缸体的另一端密封连接有有杆端盖，所述活塞杆容置于油缸缸体与水缸缸体内，并由所述连接接头体穿过、与该连接接头体密封滑动连接，所述活塞杆的输出端由有杆端盖穿出、与该有杆端盖密封滑动连接；

所述油缸缸体上分别设有与油缸缸体内部连通的接嘴A和接嘴B，该接嘴A通过所述液压管路A与液压动力源连通，所述接嘴B通过液压管路B与液压动力源连通，进而形成回路；

所述水缸缸体上分别设有与水缸缸体内部连通的接嘴C和接嘴D，该接嘴C与外界海水连通，所述接嘴D通过连接管路与所述二位三通换向阀连通；

所述连接管路分为连接管路A及连接管路B，该连接管路A的一端与所述接嘴D连通，另一端连通至三通的一个接口，该三通的第二个接口通过连接管路B与所述二位三通换向阀连通，所述水下压力表接至三通的第三个接口；

所述活塞杆分为主动端活塞杆及执行端活塞杆，该主动端活塞杆的一端容置于所述油缸缸体内，另一端由所述连接接头体穿过、与该连接接头体密封滑动连接；所述执行端活塞杆容置于水缸缸体内，一端与所述主动端活塞杆的另一端相连，另一端作为输出端由有杆端盖穿出、与该有杆端盖密封滑动连接；

所述无杆端盖与油缸缸体之间、有杆端盖与水缸缸体、连接接头体与油缸缸体之间以及连接接头体与水缸缸体之间均为密封螺纹连接；所述主动端活塞杆的一端与油缸缸体内壁之间设有支撑环及O型密封圈，另一端与连接接头体之间设有支撑环及O型密封圈；所述执行端活塞杆的一端与水缸缸体内壁之间设有支撑环及O型密封圈，另一端与有杆端盖之间设有支撑环及O型密封圈。

本实用新型的优点与积极效果为：

本实用新型结构简单、设计合理，可在外接的液压动力源供给的条件下完成深海(深度可达3000米级)流体样品的抽滤和反向冲洗功能，通过金属过滤头将流体样品抽入光谱探测腔，一方面避免流体中固体颗粒物对光谱探测的影响，另一方面也可以避免原位探测时海水的混入对光谱的影响。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中抽滤油缸的内部结构剖视图；

其中：1为液压动力源，2为光谱探头，3为抽滤油缸，301为无杆端盖，302为油缸缸体，303为主动端活塞杆，304为连接接头体，305为水缸缸体，306为支撑环，307为O型密封圈，308为执行端活塞杆，309为有杆端盖，310为接嘴A，311为接嘴B，312为接嘴C，313为接嘴D，4为水下压力表，5为二位三通换向阀，501为接头A，502为接头B，503为接头C，504为接头D，601为液压管路A，602为液压管路B，603为液压管路C，604为液压管路D，605为液压管路E，7为三通，801为连接管路A，802为连接管路B，9为金属过滤头，10为光谱探测腔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1、图2所示，本实用新型包括抽滤油缸3、水下压力表4、二位三通换向阀5及外接的液压动力源1和光谱探头2，其中抽滤油缸3分为水缸及油缸，该油缸上的两个接嘴分别通过液压管路A601及液压管路B602与液压动力源1连接并形成回路、控制抽滤油缸3的活塞杆伸缩，水缸上的一个接嘴与外界海水连通，另一个接嘴通过连接管路与二位三通换向阀5连通。水下压力表4连通于抽滤油缸3的水缸与二位三通换向阀5之间，与二位三通换向阀5及抽滤油缸3构成压力回路，用以指示压差，为深海进行实际样品抽滤等动作时提供参考。二位三通换向阀5上分别设有接头A501、接头B502、接头C503及接头D504，该接头A501及接头B502分别通过液压管路C603及液压管路D604与液压动力源1连接并形成回路、控制二位三通换向阀换向，接头D504通过液压管路E605与光谱探头2相连通，接头C503与外界海水连通。

本实施例的抽滤油缸3包括无杆端盖301、油缸缸体302、活塞杆、连接接头体304、水缸缸体305及有杆端盖309，该连接接头体304的两端分别与油缸缸体302的一端及水缸缸体305的一端密封螺纹连接，油缸缸体302的另一端密封螺纹连接有无杆端盖301，水缸缸体305的另一端密封螺纹连接有有杆端盖309。无杆端盖301与油缸缸体302之间、有杆端盖309与水缸缸体305之间均通过O型密封圈307实现密封。活塞杆容置于油缸缸体302与水缸缸体305内，并由连接接头体304穿过、与该连接接头体304密封滑动连接，活塞杆的输出端由有杆端盖309穿出、与该有杆端盖309密封滑动连接。本实施例的活塞杆分为主动端活塞杆303及执行端活塞杆308，该主动端活塞杆303的一端容置于油缸缸体302内，另一端由连接接头体304穿过、与该连接接头体304密封滑动连接。执行端活塞杆308容置于水缸缸体305内，一端与主动端活塞杆303的另一端相连，另一端作为输出端由有杆端盖309穿出、与该有杆端盖309密封滑动连接。连接接头体304与油缸缸体302之间以及连接接头体304与水缸缸体305之间均通过O型密封圈307实现密封。主动端活塞杆303的一端与油缸缸体302内壁之间设有支撑环306及O型密封圈307，另一端与连接接头体304之间设有支撑环306及O型密封圈307。执行端活塞杆308的一端与水缸缸体305内壁之间设有支撑环306及O型密封圈307，另一端与有杆端盖309之间设有支撑环306及O型密封圈307。

本实施例的油缸缸体302上分别设有与油缸缸体302内部连通的接嘴A310和接嘴B311，该接嘴A310通过液压管路A601与液压动力源1连通，接嘴B311通过液压管路B602与液压动力源1连通，进而形成回路。本实施例的水缸缸体305上分别设有与水缸缸体305内部连通的接嘴C312和接嘴D313，该接嘴C312与外界海水连通，接嘴D313通过连接管路与二位三通换向阀5连通。本实施例的连接管路分为连接管路A801及连接管路B802，该连接管路A801的一端与接嘴D313连通，另一端连通至三通7的一个接口，该三通7的第二个接口通过连接管路B802与二位三通换向阀5连通，水下压力表4接至三通7的第三个接口。

本实用新型的二位三通换向阀5为现有技术。

本实用新型的使用方法为：

液压动力源1驱动抽滤油缸3动作，使活塞杆伸缩，水缸内呈正压或负压，从而使外界海水从光谱探头2处进入或由水缸排出至光谱探头2的光谱探测腔10，实现光谱探头2原位吸取流体样品进入光谱探测腔10进行光谱探测。当液压动力源1驱动二位三通换向阀5换向后，配合活塞杆的伸缩，反向抽取外界海水对光谱探头2前端的金属过滤头9进行冲洗。具体为：

二位三通换向阀5处于初始位置时，光谱探头2的光谱探测腔10通过液压管路E605、接头D504、二位三通换向阀5、连接管路B802、三通7、连接管路A801、接嘴D313与抽滤油缸3的水缸连通。二位三通换向阀5由液压动力源1驱动换向后，抽滤油缸3的水缸通过接嘴D313、连接管路A801、三通7、连接管路B802、二位三通换向阀5、接头C503与外界海水连通。

流体样品抽滤进光谱探测腔10进行光谱探测并排出至外界：液压动力源1驱动抽滤油缸3的主动端活塞杆303带动执行端活塞杆305缩回，水缸内呈负压，从而使流体样品由光谱探测腔10经液压管路E605、接头D504、二位三通换向阀5、连接管路B802、三通7、连接管路A801、接嘴D313进入水缸内，在此过程中对光谱探测腔10内的流体样品进行原位光谱探测。然后，液压动力源1驱动二位三通换向阀5换向，换向后，液压动力源1反向驱动抽滤油缸3的主动端活塞杆303带动执行端活塞杆305伸出，外界海水由与外界海水连通的接嘴C312进入水缸，水缸内呈正压，将水缸内的流体样品经接嘴D313、连接管路A801、三通7、连接管路B802、二位三通换向阀5、接头C503排向外界。

反向冲洗过程：液压动力源1驱动二位三通换向阀5换向，驱动抽滤油缸3的主动端活塞杆303带动执行端活塞杆305缩回，水缸内呈负压，外界海水经接头C503、二位三通换向阀5、连接管路B802、三通7、连接管路A801、接嘴D313进入水缸内。然后，液压动力源1再次驱动二位三通换向阀5换向，驱动抽滤油缸3的主动端活塞杆303带动执行端活塞杆305伸出，水缸内呈正压，水缸内的海水经接嘴D313、连接管路A801、三通7、连接管路B802、二位三通换向阀5、接头D504、液压管路E605流入光谱探头2的光谱探测腔10中，对金属过滤头9冲洗后排向外界。

本实用新型可在外接液压动力源的条件下完成流体样品的抽滤功能，并实现反向冲洗功能。

Claims (7)

1.一种基于ROV的流体样品抽滤装置，其特征在于：包括抽滤油缸(3)、水下压力表(4)、二位三通换向阀(5)及外接的液压动力源(1)和光谱探头(2)，其中抽滤油缸(3)分为水缸及油缸，该油缸上的两个接嘴分别通过液压管路A(601)及液压管路B(602)与所述液压动力源(1)连接并形成回路、控制抽滤油缸(3)的活塞杆伸缩，所述水缸上的一个接嘴与外界海水连通，另一个接嘴通过连接管路与所述二位三通换向阀(5)连通，所述水下压力表(4)连通于抽滤油缸(3)的水缸与二位三通换向阀(5)之间；所述二位三通换向阀(5)上分别设有接头A(501)、接头B(502)、接头C(503)及接头D(504)，该接头A(501)及接头B(502)分别通过液压管路C(603)及液压管路D(604)与液压动力源(1)连接并形成回路、控制二位三通换向阀换向，所述接头D(504)通过液压管路E(605)与所述光谱探头(2)相连通，所述接头C(503)与外界海水连通。

2.根据权利要求1所述基于ROV的流体样品抽滤装置，其特征在于：所述抽滤油缸(3)包括无杆端盖(301)、油缸缸体(302)、活塞杆、连接接头体(304)、水缸缸体(305)及有杆端盖(309)，该连接接头体(304)的两端分别与油缸缸体(302)的一端及水缸缸体(305)的一端密封连接，所述油缸缸体(302)的另一端密封连接有无杆端盖(301)，所述水缸缸体(305)的另一端密封连接有有杆端盖(309)，所述活塞杆容置于油缸缸体(302)与水缸缸体(305)内，并由所述连接接头体(304)穿过、与该连接接头体(304)密封滑动连接，所述活塞杆的输出端由有杆端盖(309)穿出、与该有杆端盖(309)密封滑动连接。

3.根据权利要求2所述基于ROV的流体样品抽滤装置，其特征在于：所述油缸缸体(302)上分别设有与油缸缸体(302)内部连通的接嘴A(310)和接嘴B(311)，该接嘴A(310)通过所述液压管路A(601)与液压动力源(1)连通，所述接嘴B(311)通过液压管路B(602)与液压动力源(1)连通，进而形成回路。

4.根据权利要求2所述基于ROV的流体样品抽滤装置，其特征在于：所述水缸缸体(305)上分别设有与水缸缸体(305)内部连通的接嘴C(312)和接嘴D(313)，该接嘴C(312)与外界海水连通，所述接嘴D(313)通过连接管路与所述二位三通换向阀(5)连通。

5.根据权利要求4所述基于ROV的流体样品抽滤装置，其特征在于：所述连接管路分为连接管路A(801)及连接管路B(802)，该连接管路A(801)的一端与所述接嘴D(313)连通，另一端连通至三通(7)的一个接口，该三通(7)的第二个接口通过连接管路B(802)与所述二位三通换向阀(5)连通，所述水下压力表(4)接至三通(7)的第三个接口。

6.根据权利要求2所述基于ROV的流体样品抽滤装置，其特征在于：所述活塞杆分为主动端活塞杆(303)及执行端活塞杆(308)，该主动端活塞杆(303)的一端容置于所述油缸缸体(302)内，另一端由所述连接接头体(304)穿过、与该连接接头体(304)密封滑动连接；所述执行端活塞杆(308)容置于水缸缸体(305)内，一端与所述主动端活塞杆(303)的另一端相连，另一端作为输出端由有杆端盖(309)穿出、与该有杆端盖(309)密封滑动连接。

7.根据权利要求6所述基于ROV的流体样品抽滤装置，其特征在于：所述无杆端盖(301)与油缸缸体(302)之间、有杆端盖(309)与水缸缸体(305)、连接接头体(304)与油缸缸体(302)之间以及连接接头体(304)与水缸缸体(305)之间均为密封螺纹连接；所述主动端活塞杆(303)的一端与油缸缸体(302)内壁之间设有支撑环(306)及O型密封圈(307)，另一端与连接接头体(304)之间设有支撑环(306)及O型密封圈(307)；所述执行端活塞杆(308)的一端与水缸缸体(305)内壁之间设有支撑环(306)及O型密封圈(307)，另一端与有杆端盖(309)之间设有支撑环(306)及O型密封圈(307)。

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