一种海底痕量金属采集器

技术领域

本发明属于海底资源勘探技术领域，具体涉及一种海底痕量金属采集器和海底痕量金属采集方法。

背景技术

痕量金属又称为痕量元素(trace element)，是指在海水中浓度100μmol/kg的元素。痕量金属几乎参与了海洋生命的方方面面，从初级生产力中细胞质的形成到蛋白质的合成，几乎都离不开痕量金属。

现有的海底痕量金属采集技术往往采用小船行使到特定海域进行采样，主要是用将塑料桶或者样品瓶伸入至海底的特定深度，进而进行采样，需要的人力成本较高，采集效率低，在海域中驾驶小船带来的安全风险也很高。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种海底痕量金属采集器和海底痕量金属采集方法，能够解决现有技术中采用小船行使到特定海域进行采样，需要的人力成本较高，采集效率低，在海域中驾驶小船带来的安全风险也很高的技术问题。

第一方面

本发明实施例提供了一种海底痕量金属采集器，包括：壳体、天线、定位模块、控制电机、油囊和取样器；

定位模块和控制电机设置于壳体的内部；

天线外露于壳体，天线与定位模块通信连接，天线用于与外部卫星定位系统建立通信连接，以对海底痕量金属采集器进行定位；

油囊设置于壳体的底部，油囊中填充有油液，壳体的内部设置有油腔，油囊与油腔连通；

控制电机与油囊连接，在控制电机的控制下，油囊可进行放油或者充油；在油囊放油的情况下，海底痕量金属采集器下潜；在油囊充油的情况下，海底痕量金属采集器上浮；

取样器与壳体固定连接，取样器外露于壳体，在海底痕量金属采集器下潜至预设深度的情况下，通过取样器采集含有痕量金属的样品。

第二方面

本发明实施例提供了一种海底痕量金属采集方法，其特征在于，应用于第一方面的海底痕量金属采集器，包括：

S101：将海底痕量金属采集器放置于海面；

S102：控制定位模块通过天线与外部卫星定位系统建立通信连接，获取海底痕量金属采集器的初始位置信息；

S103：通过控制电机控制油囊进行放油，以使海底痕量金属采集器下潜；

S104：在海底痕量金属采集器下潜至预设深度的情况下，通过取样器采集含有痕量金属的样品；

S105：通过控制电机控制油囊进行充油，以使海底痕量金属采集器上浮至海面；

S106：控制定位模块通过天线与外部卫星定位系统重新建立通信连接，获取海底痕量金属采集器的当前位置信息。

在本发明实施例中，可以通过油囊放油自动化控制海底痕量金属采集器进行下潜，通过油囊充油自动化控制海底痕量金属采集器进行上浮，进一步地，可以通过与外部卫星定位系统进行通信来对海底痕量金属采集器进行定位，方便收回。无需驾驶小船出海，所需的人力成本低，采集效率高，避免在海域中驾驶小船带来的安全风险。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集器的工作原理示意图；

图3是本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例、参照附图做进一步说明。

附图标记

1-壳体；101-油腔；2-天线；3-定位模块；4-控制电机；5-油囊；6-取样器；7-电路控制系统；8-高度传感器；9-压力传感器；10-减速电机；11-电池组。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的海底痕量金属采集器和海底痕量金属采集方法进行详细地说明。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集器的结构示意图。

参照图2，示出了本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集器的工作原理示意图。

本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集器，包括：壳体1、天线2、定位模块3、控制电机4、油囊5和取样器6；

定位模块3和控制电机4设置于壳体1的内部；

天线2外露于壳体1，天线1与定位模块3通信连接，天线2用于与外部卫星定位系统建立通信连接，以对海底痕量金属采集器进行定位；

油囊5设置于壳体1的底部，油囊5中填充有油液，壳体1的内部设置有油腔101，油囊5与油腔101连通；

控制电机4与油囊5连接，在控制电机4的控制下，油囊5可进行放油或5者充油；在油囊5放油的情况下，油囊5的排水体积减小，海底痕量金属采集器的浮力减小，当海底痕量金属采集器的浮力小于重力时，海底痕量金属采集器下潜；在油囊5充油的情况下，油囊5的排水体积增大，海底痕量金属采集器的浮力增大，当海底痕量金属采集器的浮力大于重力时，海底痕量金属采集器上浮；

0取样器6与壳体1固定连接，取样器6外露于壳体1，在海底痕量金属采集器下潜至预设深度的情况下，通过取样器6采集含有痕量金属的样品。

其中，采样器可以按照预设的时间间隔进行采样，进一步提高采样结果的准确性。

在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器还包括：电路控制系统7；5电路控制系统7分别于定位模块3、控制电机4和取样器6电性连接，电路控制系统7用于对定位模块3、控制电机4和取样器6进行控制。

在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器还包括：还包括：高度传感器8；高度传感器8用于测量离底高度，在海底痕量金属采集器的离底高度低于预设高度值的情况下，发出警报，或者，控制油囊5停止工作。

0在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器还包括：还包括：压力传感器9和减速电机10；压力传感器9与减速电机10电性连接，压力传感器9用于测量海底痕量金属采集器的深度，在海底痕量金属采集器处于预设深度的情况下，控制减速电机10对海底痕量金属采集器进行减速。

在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器还包括：还包括：电池组5 11；电池组11分别于定位模块3、控制电机4和取样器6电性连接，电池组11用于对定位模块3、控制电机4和取样器6进行供电。

在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器还包括：还包括：液压泵；控制电机4通过液压泵与油囊5连接，油腔101为液压泵的内腔，在控制电机4的控制下，通过液压泵带动油囊5进行放油或者充油。

在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器还包括：还包括：电磁阀；电磁阀设置在液压泵与油囊5之间，在油囊5进行放油或者充油的情况下，控制电磁阀打开。

在本发明实施例中，可以通过油囊5放油自动化控制海底痕量金属采集器进行下潜，通过油囊5充油自动化控制海底痕量金属采集器进行上浮，进一步地，可以通过与外部卫星定位系统进行通信来对海底痕量金属采集器进行定位，方便收回。无需驾驶小船出海，所需的人力成本低，采集效率高，避免在海域中驾驶小船带来的安全风险。

实施例二

参照图3，示出了本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集方法的流程示意图。

本发明实施例提供的一种海底痕量金属采集方法，应用于实施例一的海底痕量金属采集器，包括：

S101：将海底痕量金属采集器放置于海面；

S102：控制定位模块3通过天线2与外部卫星定位系统建立通信连接，获取海底痕量金属采集器的初始位置信息；

S103：通过控制电机4控制油囊5进行放油，以使海底痕量金属采集器下潜；

S104：在海底痕量金属采集器下潜至预设深度的情况下，通过取样器6采集含有痕量金属的样品；

S105：通过控制电机4控制油囊5进行充油，以使海底痕量金属采集器上浮至海面；

S106：控制定位模块3通过天线2与外部卫星定位系统重新建立通信连接，获取海底痕量金属采集器的当前位置信息。

在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器包括高度传感器8，在S103之后，还包括：

S107：通过高度传感器8测量海底痕量金属采集器的离底高度，在海底痕量金属采集器的离底高度低于预设高度值的情况下，发出警报，或者，控制油囊5停止工作。

在一种可能的实施方式中，海底痕量金属采集器包括压力传感器9，在S103之后，还包括：

S108：通过压力传感器9测量海底痕量金属采集器的深度，在海底痕量金属采集器处于预设深度的情况下，控制减速电机10对海底痕量金属采集器进行减速。

在本发明实施例中，可以通过油囊5放油自动化控制海底痕量金属采集器进行下潜，通过油囊5充油自动化控制海底痕量金属采集器进行上浮，进一步地，可以通过与外部卫星定位系统进行通信来对海底痕量金属采集器进行定位，方便收回。无需驾驶小船出海，所需的人力成本低，采集效率高，避免在海域中驾驶小船带来的安全风险。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。