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沉积物采样器厂家详细分析低扰动技术

点击次数:1498次  发布时间:2015-10-26
     沉积物保真采样的关键技术在保真采样器插入沉积物采样,到其被提升至船上进行后处理的整个过程中,每一个环节都涉及到沉积物样品的保真问题,具体如下。
1)低扰动:采样时,样品筒以低扰动方式插入沉积物,获得层次分明、物质成分完全的沉积物样品。
2)保压、补压:采样结束,样品筒转移至保压筒内后,保压筒上、下端密封,实现样品的保压要求;保压筒在从海底提升至船上的过程中,在不断增大的内外压差作用下,保压筒体由于弹性变形而产生体积膨胀,采样器很难达到预期的保压效果。为了达到设计的保压要求,必须对采样器进行压力补偿。
3)保温:在采集包含天然气水合物等对温度敏感的沉积物时,必须保持原位温度。
4)无污染:对于微生物等海洋科学研究而言,在整个采样过程中,必须防止引入外界污染。
5)无压降后处理:对于地球物理、地球化学等诸多海洋科学研究,在沉积物提升至船上后,需要对沉积物进行无压降分析。
 
   沉积物采样器厂家下面详细分析低扰动技术:
 
    为了实现沉积物低扰动采样,各类保真采样器主要采取如下技术措施。
 
1、双层或多层筒结构:在采集较硬样品时,带钻头的外层筒与样品筒在直径方向上保持一定距离,防止钻头钻进时对内层样品进行扰动,如PCS、HRC、FPC即采用此措施。
 
2、光滑完整的样品筒:选择有机玻璃管作为样品筒,其内壁光滑完整以降低与沉积物样品间的摩擦力,减少样品扰动。
 
3、特殊刀头设计:在采集较软的粘性深海沉积物时,采用小面积比、小内径比、小外径比、刀头前加一段薄壁筒等特殊刀头设计,来控制样品塑性变形区,减少样品扰动。
 
4、爪簧撑开机构:采样筒下端的爪簧会破坏样品结构。在采样时,爪簧撑开机构撑开爪簧,沉积物样品无边界扰动地顺利进入样品筒;采样结束,爪簧脱离撑开机构并合拢,托起沉积物样品,防止较软沉积物坍塌,减少沉积物扰动。
 
5、活塞结构:对于无活塞结构的管状采样器而言,由于采样器和沉积物间的摩擦力和沉积物样品的自重作用,采样时,往往造成样品长度缩短或弯曲变形的扰动后果。为此,可在样品筒内部设置一个活塞结构,用来抵消样品管壁和样品间的摩擦力和样品自重。
 
6、活塞式采样器的框架结构:活塞式采样器中的活塞结构消除了样品被非均匀压实的扰动,但由于海流和与活塞相连的下放钢缆回弹作用,活塞很难稳定地保持在沉积物和水的界面处,进而样品土柱上方的负压发生改变,导致样品被吸入样品筒或形成采样器二次插入采样,造成样品层次扰动。为此,可采用框架式底座,与活塞连接的钢缆固定在框架顶部,长度恒定,减少海流和下放钢缆对样品采集形成的扰动。但是这种结构不适合大长度活塞式采样器。
 
7、活塞式采样器的缆:现在,上的活塞采样器常用芳香尼龙纤维来代替活塞连接钢缆。该尼龙纤维是一种类似于凯夫拉的合成聚合物,与钢缆相比,其具有较低的弹性伸长(杨氏弹性模量124GPa)和较小的重量(密度1450kg·m-3),其在海水中近乎无重的状态限制了缆的弹性回弹振幅,减小了样品被吸入样品筒或形成采样器二次采样的可能。
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