气密采水器作为直接采集海水样品的工具之一,不仅能够取得液态样品,还能完全保留样品里的气态成分,为深海气体的研究提供可靠的原始数据。这不仅为追踪海洋物理、化学和生物变化的过程和机理,预测全球气候环境的变化提供有价值的信息,同时也为热液硫化物、天然气水合物等资源的探寻提供重要指标。本文主要是基于压力自适应体积补偿的气密采水器的研究。首先确定采用气密不保压方式实现采样。与气密保压采样相比,气密不保压方式无需耐压筒体及高压密封设计,这使得系统的设计、使用以及维护简洁方便。其次对比各种补偿方式,选择结构稳固、补偿容积大的浮动活塞式压力补偿器来实现气密不保压功能,结合气体、液体体积随压力与温度改变的变化规律,精确计算了体积补偿所需的补偿腔容积大小。然后对气密采水瓶、电磁铁释放装置的释放钩和电磁铁进行了关键部件设计、力学分析、磁场仿真。并且运用牛顿第二定律和玻意耳定律,对补偿器静态工作特性和动态工作特性建模,并用MATLAB软件进行仿真,得到补偿器的补偿腔活塞起动时两侧的压力差,以及采水器在整个提升过程中,补偿器随提升速度的变化,其补偿能力的变化。最后,通过补偿器静态工作特性试验得出实际中补偿腔活塞起动临界状态时两侧的压力差,通过一系列气密试验验证系统的气密性,最终通过海试初步验证了系统的可行性与可靠性。对于整个深海分层气密采水系统的研究,本文的研究还是基础性与探索性的,今后要在此基础上,改进并搭建更为复杂的系统。