一种覆盖式海底热流原位探测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种覆盖式海底热流原位探测装置及方法。所述探测装置包括：毯式盖层、顶部温度传感器、底部温度传感器、倾角传感器；毯式盖层设置在海底；底部温度传感器设置在毯式盖层的底部的中心位置，毯式盖层的底部为毯式盖层与海底表面的接触面，底部温度传感器用于获取毯式盖层底部温度；顶部温度传感器设置在所述毯式盖层的顶部的中心位置，毯式盖层的顶部为毯式盖层与所述海水的接触面，顶部温度传感器用于获取所述毯式盖层的顶部温度；所述倾角传感器设置在所述毯式盖层的顶部，所述倾角传感器用于修正所述毯式盖层的厚度。采用覆盖式的工作原理，能够实现基岩等硬质海底的热流原位测量。

A Covered Seabed Heat Flow in-situ Detection Device and Method

The invention discloses a covered seabed heat flow in-situ detection device and method. The detection device comprises a blanket cover, a top temperature sensor, a bottom temperature sensor and an inclination sensor; a blanket cover is located at the bottom of the sea; a bottom temperature sensor is located at the center of the bottom of the blanket cover; a bottom temperature sensor is used to obtain the bottom temperature of the blanket cover; and a bottom temperature sensor is used to obtain the bottom temperature of the blanket cover. The sensor is located at the central position of the top of the blanket cover, the top of the blanket cover is the blanket cover and the contact surface of the sea water, the top temperature sensor is used to obtain the top temperature of the blanket cover, the inclination sensor is located at the top of the blanket cover, and the inclination sensor is used to correct the thickness of the blanket cover. By using the covering principle, the in-situ measurement of heat flow in hard seabed such as bedrock can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种覆盖式海底热流原位探测装置及方法
本专利技术涉及海底探测领域，特别是涉及一种覆盖式海底热流原位探测装置及方法。
技术介绍
目前，海底热流调查普遍采用的是插入式的海底热流探针技术。进行海底热流测量主要使用Ewing型和Lister型两种类型的热流探针。Ewing型热流探针不能完成热导率原位测量，Lister型热流探针能够实现热流原位测量，但是海底热流探针靠插入沉积物中实现海底热流测量，不能用于岩石海底热流测量，无法解决岩石海底的热流数据的获取。海底热流探针靠插入沉积物中实现海底热流测量，由于热流探针无法插入到基岩海底，因此不能用于岩石海底等硬质海底的热流测量，无法解决硬质海底热流数据的获取难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够获取硬质海底热流数据的覆盖式海底热流原位探测装置及方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种覆盖式海底热流原位探测装置，所述探测装置包括：毯式盖层、顶部温度传感器、底部温度传感器、倾角传感器；所述毯式盖层设置在海底，用于将所述海底表面与海水隔离；所述底部温度传感器设置在所述毯式盖层的底部的中心位置，所述毯式盖层的底部为所述毯式盖层与所述海底表面的接触面，所述底部温度传感器用于获取所述毯式盖层底部温度；所述顶部温度传感器设置在所述毯式盖层的顶部的中心位置，所述毯式盖层的顶部为所述毯式盖层与所述海水的接触面，所述顶部温度传感器用于获取所述毯式盖层的顶部温度；所述倾角传感器设置在所述毯式盖层的顶部，所述倾角传感器用于修正所述毯式盖层的厚度。可选的，所述毯式盖层的材质为水饱和高分子泡沫。可选的，所述毯式盖层的形状为圆形或方形。可选的，所述毯式盖层的四周设置有橡胶耦合圈，所述橡胶耦合圈包括中空的橡胶胎圈，所述橡胶胎圈内充满液体，所述液体的相对密度大于海水的相对密度。可选的，所述橡胶耦合圈通过连接带与所述毯式盖层的外保护层的连接扣连接。可选的，所述橡胶耦合圈的四周设置有边裙，所述边裙能够覆盖所述毯式盖层周围的海底。一种覆盖式海底热流原位探测方法，所述探测方法应用于上述所述的覆盖式海底热流原位探测装置；将所述覆盖式海底热流原位探测装置抛掷布放入海底，采用浮力球使所述探测装置形成浮心在上重心在下的下落姿态，保证了所述探测装置在海底的工作姿态；所述顶部温度传感器获取所述毯式盖层的顶部温度T1，所述底部温度传感器获取所述毯式盖层的底部温度T2；测量所述毯式盖层的厚度ΔZ和热导系数k；计算通过所述毯式盖层的热流密度回收所述探测装置。可选的，所述回收所述探测装置具体包括：定时回收或声学信号应答回收；所述定时回收具体指在设定的时间内配重熔断，熔断后所述探测装置抛弃所述配重，所述探测装置的浮力大于重力，在浮力球的作用下上浮至水面；声学信号应答回收具体指通过水面发射声学回收信号，所述探测装置接收到所述声学回收信号后，熔断后所述探测装置抛弃所述配重，所述探测装置的浮力大于重力，在浮力球的作用下上浮至水面。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种覆盖式海底热流原位探测装置及方法，所述探测装置包括：毯式盖层、顶部温度传感器、底部温度传感器、倾角传感器；所述毯式盖层设置在海底，用于将所述海底表面与海水隔离；所述底部温度传感器设置在所述毯式盖层的底部的中心位置，所述毯式盖层的底部为所述毯式盖层与所述海底表面的接触面，所述底部温度传感器用于获取所述毯式盖层底部温度；所述顶部温度传感器设置在所述毯式盖层的顶部的中心位置，所述毯式盖层的顶部为所述毯式盖层与所述海水的接触面，所述顶部温度传感器用于获取所述毯式盖层的顶部温度；所述倾角传感器设置在所述毯式盖层的顶部，所述倾角传感器用于修正所述毯式盖层的厚度。采用覆盖式的工作原理，能够实现基岩等硬质海底的热流原位测量。布放方便，采用投放式布放，降低了作业时间和强度。能够精确测量厚度，针对于坡度海底厚度能够通过倾角传感器进行修正，能够精确测量所述毯式盖层的热导系数，成本低，能够大范围的布放实现大范围的热流探测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的覆盖式海底热流原位探测装置的结构图；图2为本专利技术提供的覆盖式海底热流原位探测方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种能够获取硬质海底热流数据的覆盖式海底热流原位探测装置及方法。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种覆盖式海底热流原位探测装置，所述探测装置包括：毯式盖层1、顶部温度传感器2、底部温度传感器3、倾角传感器；所述毯式盖层1设置在海底4，用于将所述海底4表面与海水隔离；所述底部温度传感器3设置在所述毯式盖层1的底部的中心位置，所述毯式盖层1的底部为所述毯式盖层1与所述海底4表面的接触面，所述底部温度传感器3用于获取所述毯式盖层底部温度；所述顶部温度传感器2设置在所述毯式盖层1的顶部的中心位置，所述毯式盖层1的顶部为所述毯式盖层1与所述海水4的接触面，所述顶部温度传感器2用于获取所述毯式盖层1的顶部温度；所述倾角传感器设置在所述毯式盖层1的顶部，所述倾角传感器用于修正所述毯式盖层1的厚度，所述倾角传感器用于测量所述毯式盖层1的倾斜角度α，根据所述毯式盖层1的倾斜角度α修正所述毯式盖层1的厚度。所述毯式盖层1的材质为水饱和高分子泡沫，具体为开泡的柔性材料或织物材料，所述毯式盖层1外包纤维包覆层，用于提高所述毯式盖层1的强度和耐磨性能。所述毯式盖层1的形状为圆形或方形。所述毯式盖层1的四周设置有橡胶耦合圈，所述橡胶耦合圈包括中空的橡胶胎圈，所述橡胶胎圈内充满液体，所述液体的相对密度大于海水的相对密度。所述橡胶耦合圈通过连接带与所述毯式盖层的外保护层的连接扣连接，所述橡胶耦合圈提高所述毯式盖层1与所述海底4的耦合程度，阻断海水在水平方向上的流动，降低了水平方向上的热量散失。所述橡胶耦合圈的四周设置有边裙，所述边裙能够覆盖所述毯式盖层周围的海底，具有保温作用，能够减小所述毯式盖层1侧向的温度差，减小侧向的热量散失。如图2所示，一种覆盖式海底热流原位探测方法，所述探测方法应用于上述所述的覆盖式海底热流原位探测装置；步骤100：将所述覆盖式海底热流原位探测装置抛掷布放入海底，采用浮力球使所述探测装置形成浮心在上重心在下的下落姿态，保证了所述探测装置在海底的工作姿态；步骤200：所述顶部温度传感器2获取所述毯式盖层1的顶部温度T1，所述底部温度传感器3获取所述毯式盖层1的底部温度T2；步骤300：测量所述毯式盖层1的厚度ΔZ和热导系数k；步骤400：计算通过所述毯式盖层1的热流密度步骤500：回收所述探测装置。所述步骤500本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种覆盖式海底热流原位探测装置，其特征在于，所述探测装置包括：毯式盖层、顶部温度传感器、底部温度传感器、倾角传感器；所述毯式盖层设置在海底，用于将所述海底表面与海水隔离；所述底部温度传感器设置在所述毯式盖层的底部的中心位置，所述毯式盖层的底部为所述毯式盖层与所述海底表面的接触面，所述底部温度传感器用于获取所述毯式盖层底部温度；所述顶部温度传感器设置在所述毯式盖层的顶部的中心位置，所述毯式盖层的顶部为所述毯式盖层与所述海水的接触面，所述顶部温度传感器用于获取所述毯式盖层的顶部温度；所述倾角传感器设置在所述毯式盖层的顶部，所述倾角传感器用于修正所述毯式盖层的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种覆盖式海底热流原位探测装置，其特征在于，所述探测装置包括：毯式盖层、顶部温度传感器、底部温度传感器、倾角传感器；所述毯式盖层设置在海底，用于将所述海底表面与海水隔离；所述底部温度传感器设置在所述毯式盖层的底部的中心位置，所述毯式盖层的底部为所述毯式盖层与所述海底表面的接触面，所述底部温度传感器用于获取所述毯式盖层底部温度；所述顶部温度传感器设置在所述毯式盖层的顶部的中心位置，所述毯式盖层的顶部为所述毯式盖层与所述海水的接触面，所述顶部温度传感器用于获取所述毯式盖层的顶部温度；所述倾角传感器设置在所述毯式盖层的顶部，所述倾角传感器用于修正所述毯式盖层的厚度。2.根据权利要求1所述的一种覆盖式海底热流原位探测装置，其特征在于，所述毯式盖层的材质为水饱和高分子泡沫。3.根据权利要求1所述的一种覆盖式海底热流原位探测装置，其特征在于，所述毯式盖层的形状为圆形或方形。4.根据权利要求1所述的一种覆盖式海底热流原位探测装置，其特征在于，所述毯式盖层的四周设置有橡胶耦合圈，所述橡胶耦合圈包括中空的橡胶胎圈，所述橡胶胎圈内充满液体，所述液体的相对密度大于海水的相对密度。5.根据权利要求4所述的一种覆盖式海底热流原位探测装置，其特征在于，所述橡胶耦合圈通过连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松堂，林间，石建军，朱锐，路宽，王静，
申请(专利权)人：国家海洋技术中心，
类型：发明
国别省市：天津,12