海水蕴含着丰富的信息。分析研究水样物理、化学特性,对探寻深海矿物资源、了解海洋微生物特性、认识地球内部自然规律等有着重要意义。市面上,现有深海保压采样器普遍存在样品污染问题,且至今仍罕见针对万米深海的保压采样装置。本文针对此问题提出了一种可用于万米深海的新型保压防污物采样筒体结构,并对其关键技术展开了研究,主要内容如下:调研了国内外先进深海采样器的采样原理及结构特点,整理分析了现有深海采样器存在的样品防污物机构、超高压密封形式、样品保压方案、整体紧凑结构等设计技术难点,为新型采样装置设计提供了技术背景。针对样品污染问题,提出了一种带污水收集功能的新型筒体结构,利用带截面差的活塞将筒体分隔出样品腔、污水腔、蓄能腔,最后对新型采样器各部分组成、安装、工作原理进行了详细阐述。针对采样器端部关键密封部位在不同海深工况下的密封可靠性问题,选用了加强型组合式直角密封圈,并基于ANSYS有限元软件进行了非线性仿真,通过对密封圈接触状况的分析,发现挡圈与端部配合面的接触情况是密封成功与否的关键点,并通过挡圈接触压力的计算验证了所选组合式端部直角密封圈在各海深下的密封可靠性,为后续机构设计提供了参考。针对提出的新型采样筒体结构预充压力限制条件及保压率计算问题,分析了样品采样蓄能原理,得到了不同海深下预充压力大小的限制条件。并结合筒体变形方程与海水、气体状态方程推导了样品终态压降数学计算模型,通过计算验证了所选筒体基本尺寸满足采样工作原理及样品终态压降条件的要求。针对提出的保压采样器结构,计算了筒体、活塞、螺纹套筒等关键部件尺寸,并结合超高压容器设计规范推导了针对采样器特殊筒体连接结构的强度校核公式。随后基于ANSYS有限元软件对连接结构进行了仿真分析并通过优化四合环与筒体端部及螺纹套筒沟槽端部接触处圆角参数减轻了应力集中现象,仿真验证了采样器结构的合理性。