一种海底沉积物声学原位取样测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海底沉积物声学原位取样测量系统。该系统包括：测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；支撑装置通过线缆与母船连接；取样装置设置在支撑装置底部，取样装置用于获取海底沉积物样品；测量装置设置在支撑装置上，测量装置用于进行声学测量；测量控制装置设置在支撑装置上，测量控制装置与测量装置电连接，测量控制装置用于控制测量装置进行声学测量。采用本发明专利技术的海底沉积物声学原位取样测量系统，通过设置测量装置和取样装置，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。

【技术实现步骤摘要】
一种海底沉积物声学原位取样测量系统
本专利技术涉及海洋工程勘查
，特别是涉及一种海底沉积物声学原位取样测量系统。
技术介绍
海底底质沉积物的声学特性参数一直是水声通讯、潜艇、水雷探测及海洋工程勘查等领域研究的重要内容，目前的主要研究方式为海底原位测量以及海底取样后实验室测量。现有的研究方式无法提供海底表层沉积物的精确声学特性参数，新研制的几种声学原位测量系统仅能精确测量海底沉积物的声学特性参数，并不能同时获取海底底质沉积物样品，要获取海底底质沉积物样品，只能再到海底取样，这样就不能保证原位测量获得的声学参数与海底底质取样对应的是同一样品。目前还没有一种设备能够原位测量海底表层底质声学参数的同时进行沉积物取样，此种状况阻止了海底沉积物声学性质取样测量数据与原位测量数据之间的对比分析研究，严重限制了海底表层沉积物声学性质与其物理性质之间相互关系的深入研究，为了克服此种状况，有必要研制相关的海底声学原位测量与取样设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种海底沉积物声学原位取样测量系统，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种海底沉积物声学原位取样测量系统，包括：测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；所述支撑装置通过线缆与母船连接；所述取样装置设置在所述支撑装置底部，所述取样装置用于获取海底沉积物样品；所述测量装置设置在所述支撑装置上，所述测量装置用于进行声学测量；所述测量控制装置设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置与所述测量装置电连接，所述测量控制装置用于控制所述测量装置进行声学测量。可选的，所述系统，还包括：水上主控系统；所述水上主控系统分别与所述测量装置和所述测量控制装置连接，所述水上主控系统用于发出控制指令，并获取水下测量数据。可选的，所述测量装置，具体包括：声学模块、加速度测量模块和测距模块；所述声学模块、所述加速度测量模块和所述测距模块均与所述测量控制装置连接；所述声学模块用于测量海底沉积物的声学特性；所述加速度测量模块用于识别加速度的正负变化；所述测距模块用于测量距离海底的高度；所述测量控制装置用于在所述加速度测量模块识别得到加速度由正转负时，控制所述声学模块进行海底沉积物的声学特性测量；所述测量控制装置还用于存储所述测距模块传输的距离海底的高度信息。可选的，所述声学模块，具体包括：发射换能器和接收换能器；所述发射换能器设置在所述支撑装置上，所述接收换能器设置在所述取样装置上；所述加速度测量模块，具体包括：加速度计和加速度测量电路；所述加速度测量电路分别与所述加速度计和所述测量控制装置连接；所述加速度测量电路用于识别加速度的正负变化。可选的，所述测量装置，还包括：倾斜仪；所述倾斜仪设置在所述支撑装置上，所述倾斜仪与所述测量控制装置连接；所述倾斜仪用于监测所述取样装置是否垂直插入海底底质。可选的，所述取样装置，具体包括：取样外管、取样内管、取样衬管、取样头和止回弹片；所述取样内管套设在所述取样衬管上，所述取样外管套设在所述取样内管上；所述取样头设置在所述取样外管的底部，所述取样外管的顶部设置在所述支撑装置的底部；所述止回弹片设置在所述取样头的内部，沉积物通过所述取样头进入所述取样衬管内，所述止回弹片用于阻止进入所述取样衬管内的沉积物脱落；所述取样外管的外壁上开设有多个阻隔槽，所述接收换能器设置在所述阻隔槽内。可选的，所述支撑装置，具体包括：承重支架和搭载底座；所述承重支架设置在所述搭载底座上，所述承重支架的顶部通过线缆与所述母船连接；所述测量装置和所述测量控制装置均设置在所述搭载底座的上表面，所述取样装置设置在所述搭载底座的下表面。可选的，所述声学模块，还包括：第一吸波硅胶和第二吸波硅胶；所述第一吸波硅胶与所述发射换能器连接，所述第一吸波硅胶用于阻止声波沿取样外管从所述发射换能器传输到所述接收换能器；所述第二吸波硅胶设置在所述阻隔槽和所述接收换能器之间，所述第二吸波硅胶用于使所述接收换能器仅接收所述发射换能器通过海底沉积物传输的声波。可选的，所述系统，还包括：加重铅块；所述加重铅块设置在所述搭载底座的上表面，所述加重铅块用于使所述取样装置插入海底沉积物的深度达到预设深度。可选的，所述系统，还包括：水下电路密封舱；所述水下电路密封舱设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置、所述加速度计、所述加速度测量电路和所述倾斜仪均设置在所述水下电路密封舱内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种海底沉积物声学原位取样测量系统，包括测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；支撑装置通过线缆与母船连接；取样装置设置在支撑装置底部，取样装置用于获取海底沉积物样品；测量装置设置在支撑装置上，测量装置用于进行声学测量；测量控制装置设置在支撑装置上，测量控制装置与测量装置电连接，测量控制装置用于控制测量装置进行声学测量。本专利技术通过设置测量装置和取样装置，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。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为本专利技术实施例中海底沉积物声学原位取样测量系统结构图；图2为本专利技术实施例中取样装置结构示意图；图3为本专利技术实施例中系统控制原理图；图4为本专利技术实施例中声波传输路径示意图。标号说明：1-取样头；2-取样外管；3-搭载底座；4-测距换能器；5-加重铅块；6-承重支架；7-铠装电缆；8-水下电路密封舱；9-加速度测量模块；10-测量控制装置；11-第一吸波硅胶；12-发射换能器；13-取样内管；14-取样衬管；15-阻隔槽；16-接收换能器；17-第二吸波硅胶；18-止回弹片。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海底沉积物声学原位取样测量系统，能够实现海底底质沉积物声学特性原位测量以及同步取样。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。实施例如图1-4所示，一种海底沉积物声学原位取样测量系统，包括：测量装置、取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，包括：/n测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；/n所述支撑装置通过线缆与母船连接；/n所述取样装置设置在所述支撑装置底部，所述取样装置用于获取海底沉积物样品；/n所述测量装置设置在所述支撑装置上，所述测量装置用于进行声学测量；/n所述测量控制装置设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置与所述测量装置电连接，所述测量控制装置用于控制所述测量装置进行声学测量。/n

【技术特征摘要】
1.一种海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，包括：
测量装置、取样装置、测量控制装置和支撑装置；
所述支撑装置通过线缆与母船连接；
所述取样装置设置在所述支撑装置底部，所述取样装置用于获取海底沉积物样品；
所述测量装置设置在所述支撑装置上，所述测量装置用于进行声学测量；
所述测量控制装置设置在所述支撑装置上，所述测量控制装置与所述测量装置电连接，所述测量控制装置用于控制所述测量装置进行声学测量。


2.根据权利要求1所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述系统，还包括：
水上主控系统；
所述水上主控系统分别与所述测量装置和所述测量控制装置连接，所述水上主控系统用于发出控制指令，并获取水下测量数据。


3.根据权利要求1所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述测量装置，具体包括：
声学模块、加速度测量模块和测距模块；
所述声学模块、所述加速度测量模块和所述测距模块均与所述测量控制装置连接；
所述声学模块用于测量海底沉积物的声学特性；
所述加速度测量模块用于识别加速度的正负变化；
所述测距模块用于测量距离海底的高度；
所述测量控制装置用于在所述加速度测量模块识别得到加速度由正转负时，控制所述声学模块进行海底沉积物的声学特性测量；所述测量控制装置还用于存储所述测距模块传输的距离海底的高度信息。


4.根据权利要求3所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，
所述声学模块，具体包括：
发射换能器和接收换能器；
所述发射换能器设置在所述支撑装置上，所述接收换能器设置在所述取样装置上；
所述加速度测量模块，具体包括：
加速度计和加速度测量电路；
所述加速度测量电路分别与所述加速度计和所述测量控制装置连接；所述加速度测量电路用于识别加速度的正负变化。


5.根据权利要求4所述的海底沉积物声学原位取样测量系统，其特征在于，所述测量装置，还包括：
倾斜仪；
所述倾斜仪设置在所述支撑装置上，所述倾斜仪与所述测量控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景强，郭常升，李桂山，李会银，付永清，周章国，
申请(专利权)人：自然资源部第一海洋研究所，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37