一种海底沉积物原位声学特性测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种海底沉积物原位声学特性测试系统。该系统包括：升沉补偿平台、坐底平台、电缆收放装置和换能器探测装置；升沉补偿平台通过第一深水电缆与母船连接；电缆收放装置的固定端设置在升沉补偿平台上，电缆收放装置的出线端与坐底平台的牵引端连接，电缆收放装置通过收放第二深水电缆带动坐底平台进行升降运动。采用本实用新型专利技术的系统，第一深水电缆以及母船的升沉扰动被升沉补偿平台补偿，坐底平台不会受到第一深水电缆以及母船的升沉扰动，因而沉积物不会受到测试系统的扰动，实现了沉积物声学特性的无扰动原位测量，提高了测量精度和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种海底沉积物原位声学特性测试系统
本技术涉及海底沉积物原位声学特性测试
，特别是涉及一种海底沉积物原位声学特性测试系统。
技术介绍
海底沉积物声学特性原位测量技术是指将仪器放置在海底直接进行沉积物声学特性测量的技术。海底沉积物声学特性包括海底沉积物剪切波特性和沉积物压缩波特性。海底沉积物声学原位测量能够获得海底原位真实状态下的声学特性参数，能够有效避免因取样和搬运对沉积物造成的扰动所引起的测量误差，相对于沉积物样品的实验室声学特性测量，具有更高的精度和准确性。然而，目前的海底沉积物声学特性原位测量技术并未考虑沉积物受到测试系统的扰动影响，仍然存在因扰动所引起测量误差降低，导致测量精度和准确性的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种海底沉积物原位声学特性测试系统，能够避免坐底平台因受到第一深水电缆以及母船的升沉扰动而对沉积物产生扰动，实现沉积物声学特性的无扰动原位测量。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供了一种海底沉积物原位声学特性测试系统，包括：升沉补偿平台、坐底平台、电缆收放装置和换能器探测装置；所述升沉补偿平台通过第一深水电缆与母船连接；所述电缆收放装置的固定端设置在所述升沉补偿平台上，所述电缆收放装置的出线端与所述坐底平台的牵引端连接，所述电缆收放装置通过收放第二深水电缆带动所述坐底平台进行升降运动；所述换能器探测装置的固定端设置在所述坐底平台上，所述换能器探测装置的探测端在贯入海底沉积物后发射与接收声波。可选的，所述系统，还包括：影像监视装置和控制装置；所述控制装置位于所述母船上，所述影像监视装置设置在所述升沉补偿平台上；所述控制装置分别与所述影像监视装置、所述升沉补偿平台、所述坐底平台和所述电缆收放装置连接；所述控制装置用于根据所述影像监视装置传输的影像数据控制所述升沉补偿平台升降或移动、控制所述电缆收放装置的收放速度、确定所述第二深水电缆的张弛状态以及确定所述坐底平台的坐底姿态；所述控制装置与所述换能器探测装置连接，所述控制装置用于根据所述换能器探测装置传输的探测数据进行海底沉积物声学特性测量。可选的，所述升沉补偿平台，具体包括：升沉补偿平台搭载本体、升沉补偿平台首层平台、升沉补偿平台二层平台、升沉补偿平台控制仓和升沉补偿平台承重装置；所述升沉补偿平台首层平台设置在所述升沉补偿平台搭载本体的顶部；所述升沉补偿平台承重装置设置在所述升沉补偿平台首层平台的上侧，所述升沉补偿平台承重装置通过所述第一深水电缆与所述控制装置连接；所述电缆收放装置的固定端设置在所述升沉补偿平台首层平台的下侧；所述升沉补偿平台二层平台设置在所述升沉补偿平台搭载本体的中部；所述升沉补偿平台控制仓设置在所述升沉补偿平台二层平台上；所述升沉补偿平台控制仓分别与电缆收放装置和所述控制装置连接，所述升沉补偿平台控制仓用于根据所述控制装置传输的控制指令控制所述电缆收放装置放出或回收所述第二深水电缆以及收放速度。可选的，所述电缆收放装置，具体包括：电缆卷筒、电缆卷筒支架、卷筒马达、升沉补偿平台液压仓和升沉补偿平台液压阀箱；所述电缆卷筒设置在所述电缆卷筒支架上，所述第二深水电缆缠绕在所述电缆卷筒上，所述电缆卷筒支架固连在所述升沉补偿平台首层平台的下侧；所述卷筒马达的控制端与所述升沉补偿平台控制仓连接，所述卷筒马达的出力端与所述电缆卷筒连接，所述卷筒马达的输入端与所述升沉补偿平台液压仓的输出端连接；所述升沉补偿平台控制仓和所述升沉补偿平台液压阀箱连接；所述升沉补偿平台液压阀箱与所述升沉补偿平台液压仓的控制端连接。可选的，所述坐底平台，具体包括：坐底平台搭载本体、坐底平台首层平台、坐底平台二层平台、坐底平台控制仓、坐底平台承重装置和坐底姿态调整装置；所述坐底平台承重装置设置在所述坐底平台搭载本体的顶部，所述坐底平台承重装置通过所述第二深水电缆与所述电缆收放装置连接；所述坐底平台首层平台设置在所述坐底平台搭载本体的中部；所述坐底平台控制仓设置在所述坐底平台首层平台上；所述坐底平台二层平台设置在所述坐底平台搭载本体的底部；所述坐底姿态调整装置设置在所述坐底平台二层平台上；所述坐底平台控制仓分别与所述坐底姿态调整装置、所述换能器探测装置和所述控制装置连接；所述坐底平台控制仓用于根据所述控制装置传输的控制指令控制所述坐底姿态调整装置调整坐底姿态；所述坐底平台控制仓还用于根据所述控制装置传输的控制指令控制所述换能器探测装置贯入海底沉积物的深度。可选的，所述换能器探测装置，具体包括：第一油缸、换能器搭载平台、导向装置、位移传感器、坐底平台液压仓、坐底平台液压阀箱和换能器；所述第一油缸的固定端设置在所述坐底平台搭载本体的顶部，所述第一油缸的出力端与所述导向装置的第一端连接，所述第一油缸的控制端与所述坐底平台控制仓连接，所述第一油缸的输入端与所述坐底平台液压仓的输出端连接；所述导向装置的第二端与所述换能器搭载平台连接，所述换能器设置在所述换能器搭载平台上；所述坐底平台控制仓用于根据所述控制装置的控制指令驱动所述第一油缸，使所述换能器穿过所述坐底平台二层平台的换能器通孔贯入海底沉积物；所述坐底平台液压阀箱分别与所述坐底平台液压仓的输入端和所述坐底平台控制仓连接；所述位移传感器分别与所述导向装置和所述坐底平台控制仓连接，所述位移传感器用于测量所述换能器贯入所述海底沉积物的深度。可选的，所述坐底姿态调整装置，具体包括：第二油缸、坐底底脚、压力传感器和坐底配重；所述坐底底脚和所述第二油缸的个数相等且均为多个，所述坐底底脚等间隔设置在所述坐底平台二层平台的下表面，所述第二油缸等间隔设置在所述坐底平台二层平台的上表面；所述第二油缸的控制端与所述坐底平台控制仓连接，所述第二油缸的出力端与所述坐底底脚连接，所述第二油缸用于根据所述坐底平台控制仓的控制指令调整所述坐底底脚的伸出长度；所述压力传感器分别与所述第二油缸和所述坐底平台控制仓连接；所述压力传感器用于测量所述第二油缸的压力值；所述坐底配重的个数与所述坐底底脚的个数相等，所述坐底配重均设置在所述坐底平台二层平台的上表面。可选的，所述换能器为剪切波换能器或压缩波换能器；所述换能器，具体包括：发射换能器和接收换能器；所述发射换能器的固定端和所述接收换能器的固定端均与所述换能器搭载平台连接；所述控制装置先后经过双通道D/A转换电路和双通道发射驱动电路与所述发射换能器的输入端连接；所述接收换能器的输出端先后通过双通道接收放大电路和双通道A/D转换电路与所述控制装置连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术提出了一种海底沉积物原位声学特性测试系统，该系统包括升沉补偿平台、坐底平台、电缆收放装置和换能器探测装置；升沉补偿平台通过第一深水电缆与母船连接；电缆收放装置的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底沉积物原位声学特性测试系统，其特征在于，包括：/n升沉补偿平台、坐底平台、电缆收放装置和换能器探测装置；/n所述升沉补偿平台通过第一深水电缆与母船连接；所述电缆收放装置的固定端设置在所述升沉补偿平台上，所述电缆收放装置的出线端与所述坐底平台的牵引端连接，所述电缆收放装置通过收放第二深水电缆带动所述坐底平台进行升降运动；所述换能器探测装置的固定端设置在所述坐底平台上，所述换能器探测装置的探测端在贯入海底沉积物后发射与接收声波。/n

【技术特征摘要】
1.一种海底沉积物原位声学特性测试系统，其特征在于，包括：
升沉补偿平台、坐底平台、电缆收放装置和换能器探测装置；
所述升沉补偿平台通过第一深水电缆与母船连接；所述电缆收放装置的固定端设置在所述升沉补偿平台上，所述电缆收放装置的出线端与所述坐底平台的牵引端连接，所述电缆收放装置通过收放第二深水电缆带动所述坐底平台进行升降运动；所述换能器探测装置的固定端设置在所述坐底平台上，所述换能器探测装置的探测端在贯入海底沉积物后发射与接收声波。


2.根据权利要求1所述的海底沉积物原位声学特性测试系统，其特征在于，所述系统，还包括：
影像监视装置和控制装置；
所述控制装置位于所述母船上，所述影像监视装置设置在所述升沉补偿平台上；所述控制装置分别与所述影像监视装置、所述升沉补偿平台、所述坐底平台和所述电缆收放装置连接；所述控制装置用于根据所述影像监视装置传输的影像数据控制所述升沉补偿平台升降或移动、控制所述电缆收放装置的收放速度、确定所述第二深水电缆的张弛状态以及确定所述坐底平台的坐底姿态；
所述控制装置与所述换能器探测装置连接，所述控制装置用于根据所述换能器探测装置传输的探测数据进行海底沉积物声学特性测量。


3.根据权利要求2所述的海底沉积物原位声学特性测试系统，其特征在于，所述升沉补偿平台，具体包括：
升沉补偿平台搭载本体、升沉补偿平台首层平台、升沉补偿平台二层平台、升沉补偿平台控制仓和升沉补偿平台承重装置；
所述升沉补偿平台首层平台设置在所述升沉补偿平台搭载本体的顶部；所述升沉补偿平台承重装置设置在所述升沉补偿平台首层平台的上侧，所述升沉补偿平台承重装置通过所述第一深水电缆与所述控制装置连接；所述电缆收放装置的固定端设置在所述升沉补偿平台首层平台的下侧；
所述升沉补偿平台二层平台设置在所述升沉补偿平台搭载本体的中部；所述升沉补偿平台控制仓设置在所述升沉补偿平台二层平台上；所述升沉补偿平台控制仓分别与所述电缆收放装置和所述控制装置连接，所述升沉补偿平台控制仓用于根据所述控制装置传输的控制指令控制所述电缆收放装置放出或回收所述第二深水电缆以及收放速度。


4.根据权利要求3所述的海底沉积物原位声学特性测试系统，其特征在于，所述电缆收放装置，具体包括：
电缆卷筒、电缆卷筒支架、卷筒马达、升沉补偿平台液压仓和升沉补偿平台液压阀箱；
所述电缆卷筒设置在所述电缆卷筒支架上，所述第二深水电缆缠绕在所述电缆卷筒上，所述电缆卷筒支架固连在所述升沉补偿平台首层平台的下侧；
所述卷筒马达的控制端与所述升沉补偿平台控制仓连接，所述卷筒马达的出力端与所述电缆卷筒连接，所述卷筒马达的输入端与所述升沉补偿平台液压仓的输出端连接；
所述升沉补偿平台控制仓和所述升沉补偿平台液压阀箱连接；所述升沉补偿平台液压阀箱与所述升沉补偿平台液压仓的控制端连接。


5.根据权利要求2所述的海底沉积物原位声学特性测试系统，其特征在于，所述坐底平台，具体包括：
坐底平台搭载本体、坐底平台首层平台、坐底平台二层平台、坐底平台控制仓、坐底平台承重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景强，孟祥梅，阚光明，李官保，刘保华，鲁德泉，董武文，
申请(专利权)人：自然资源部第一海洋研究所，国家深海基地管理中心，青岛贝曼电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37