深海原位保压取样装置设计及性能研究

简介

针对深海浮游生物的取样需求设计了一种高通量的深海压力补偿取样装置装置包括深海泵总成、自适应压力平衡过滤取样装置、压力补偿装置以及检测控制系统等。仿真分析了硬度90 HA的O形密封圈在安装压缩率22%、60 MPa的密封环境下的密封压力69.2 MPa满足密封需求;通过磁力扭矩实验发现扭矩0.2 N·m时密封舱壁厚7 mm满足传动及耐压性能的要求;60 MPa高压舱试验中深海泵总成的耐压、密封性能良好;建立了取样装置的压力补偿物理模型。仿真研究表明公称体积1 L、壁厚25 mm、预充压力25 MPa的囊式蓄能器在6000 m深海取样的计算中温度的变化使取样系统有8.75%的压力增加材料变形引起的压力损失约为0.4%温度变化对保压效果的影响较大为确保样品的原位特性在保压回路中增设溢流阀并配备样品储运冰箱。