申请/专利权人：吉林大学

申请日：2022-06-09

公开（公告）日：2023-02-28

公开（公告）号：CN114961554B

主分类号：E21B7/00

分类号：E21B7/00;E21B12/00;G01N1/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.02.28#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置，属于冰封湖环境勘探领域，所述装置包括地表供电与控制系统、水泵、三通阀、导正架和运载钻具，所述水泵通过管路与运载钻具上的第一管接头相连，并在管路上连接有三通阀；所述地表供电与控制系统通过线缆与运载钻具上的第一水密接头相连；所述导正架的内孔直径与运载钻具的外径相匹配；与现有技术相比，本发明提供的一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置可在一次钻孔的情况下构建长期的湖水采样通道，并可对不同深度的湖水进行采样，大大提高了湖水采样效率，降低了人力物力成本。

主权项：1.一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置，包括地表供电与控制系统4，其特征在于：还包括水泵1、三通阀2、导正架3和运载钻具5，所述水泵1通过管路与运载钻具5上的第一管接头24相连，并在管路上连接有三通阀2；所述地表供电与控制系统4通过线缆与运载钻具5上的第一水密接头23相连；所述导正架3的内孔直径与运载钻具5的外径相匹配；所述运载钻具5包括顶盖6、加热管8、应变片9、隔热接头10、外管11、压力舱、推杆15、限位螺钉16、支架17、支架旋转轴18、弹力橡皮筋19、橡皮筋固定螺钉20、融冰钻头22、第一水密接头23、第一管接头24、第一软管25、第二管接头27、第二水密接头28、电池模块30、电磁阀31、第二软管32、测控单元33、第三管接头34、第三水密接头35、第三软管36、防水传感器模块37、水下激光测距仪38、绞车39、水滑环40、水管41和铅锤42，所述顶盖6、加热管8、隔热接头10和外管11同轴设置且从上至下顺次螺纹连接，且顶盖6和加热管8之间通过第一密封圈7密封，隔热接头10的上下两端分别与加热管8和外管11通过第二密封圈26密封，顶盖6上安装有第一水密接头23和第一管接头24；所述加热管8的外壁缠绕有加热丝，并且加热丝通过第一水密接头23直接由供电与控制系统4供电，加热管8内壁安装有至少两个应变片9；所述压力舱是由压力舱上盖12、压力舱体13和压力舱下盖14共同形成的密封腔体结构，压力舱上盖12和压力舱下盖14上安装有密封圈，并采用螺钉固定在压力舱体13上，压力舱上盖12上固定有第二管接头27和第二水密接头28，其中第二管接头27通过第一软管25与第一管接头24相连，第二水密接头28通过线缆分别连接应变片9和第一水密接头23；压力舱下盖14上固定有推杆15、第三管接头34和第三水密接头35，压力舱体13内固定有电池模块30、电磁阀31和测控单元33，其中电磁阀31通过第二软管32分别和第二管接头27、第三管接头34相连，电池模块30分别与电磁阀31、测控单元33连接，电池模块30用于向电磁阀31和测控单元33供电，同时电池模块30通过第二水密接头28和第三水密接头35分别向应变片9、防水传感器模块37、水下激光测距仪38和绞车39供电，测控单元33用于采集并存储应变片9、防水传感器模块37、水下激光测距仪38所获取的数据，同时测控单元33用于控制绞车39的转动速度和启停；压力舱体13的外壁与外管11的内壁之间安装有第三密封圈29，整个压力舱能够相对外管11上下滑动；所述限位螺钉16固定在外管11上，限位螺钉16用于限制所述压力舱最大下行位置；所述支架旋转轴18固定在外管11上；所述支架17能够围绕支架旋转轴18自由旋转，并能够在推杆15的推动下从外管11预留的窗口伸出到运载钻具5外侧，支架17下端通过弹力橡皮筋19与固定在外管11上的橡皮筋固定螺钉20相连，支架17上分别固定有防水传感器模块37、水下激光测距仪38和绞车39；所述水管41缠绕在绞车39的卷筒上，水管41的一端与安装在绞车39一侧的水滑环40相连，另一端与铅锤42相连；所述水滑环40通过第三软管36与第三管接头34相连；所述融冰钻头22通过螺钉连接在外管11下端，融冰钻头22的内部插有加热棒21，加热棒21依次通过第三水密接头35、第二水密接头28和第一水密接头23直接由地表供电与控制系统4供电。

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权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种可长期布放的浅层冰封湖原位采样和观测装置

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