一种海底底质测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海底底质测量装置及方法。该装置包括探头、偏心探杆、声学接收换能器阵、泥温探针、宽频声学发射换能器组、支架平台、电子仓以及吊头。该装置基于自重贯入海底沉积物中，可原位测量沉积物的声学特性、力学特性与温度，并同步采集沉积物柱状样品。本发明专利技术适用于大规模海底沉积物声学特性、力学特性与温度的原位测量，可最大程度无扰动贯入海底沉积物中，并同步获取沉积物柱状样品，作业效率高，确保海底地声调查与研究的数据与样品的站位同一性，服务于地声建模与海底工程地质评价。价。价。

【技术实现步骤摘要】
一种海底底质测量装置及方法


[0001]本专利技术属于海洋调查与海底探测
，具体涉及一种海底底质测量装置及方法。

技术介绍

[0002]海底底质作为海洋的下边界，其声学特性是开展海洋声场计算的关键要素，原位测量技术可最大程度减小对底质的扰动，并保持海底原始的温度与压力环境，是获得高精度声学特性数据的有效手段。海底底质包括岩石与松软沉积物两类，针对松软沉积物开展低扰动的原位探测是底质测量的难点之一。目前，海底沉积物的声学特性原位测量主要包括两种，一种是利用重力贯入沉积物中，这种模式最大程度保持了沉积物的原状；另一种是利用海底平台提供的反力，使用液压或电动装置提供静力贯入沉积物中，这种模式可实现大深度沉积物声学特性测量。海底沉积物声学特性评价与分析，需要利用沉积物样品、原位温度以及力学特性开展综合地声模型研究，服务于海洋水声场的计算与预测。海底平台测量模式对表层沉积物产生了扰动，影响沉积物的原始状态；而采用声学原位测量探杆与取样探杆集成的多探杆装置进行同步测量，对沉积物扰动较大，对于同一海区的作业站位，其布放与回收困难，这种调查方式效率较低。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底底质测量装置，其特征在于，该装置包括：探头（1）、偏心探杆（2）、声学接收换能器阵（3）、泥温探针（4）、宽频声学发射换能器组（5）、支架平台（7）、电子仓（8）以及吊头（9）；探头（1）连接在偏心探杆（2）的一端，偏心探杆（2）的另一端与支架平台（7）连接，声学接收换能器阵（3）嵌入安装在偏心探杆（2）的侧壁，宽频声学发射换能器组（5）与电子仓（8）安装在支架平台（7）上，吊头（9）位于支架平台（7）的顶端；所述的探头（1）偏心且开口，作为采集海底沉积物样品的刀口；探头（1）上具有若干应变环，测量探头的贯入阻力；所述的偏心探杆（2）具有偏心的取样孔（2.1），外壁设置第一凹槽（2.2）与第二凹槽（2.3），第一凹槽（2.2）放置声学接收换能器阵（3），第二凹槽（2.3）放置泥温探针（4），用于探测沉积物的温度，探杆壁设置若干浅槽，用于衰减通过探杆传播的声波；所述的声学接收换能器阵（3）包括若干接收换能器，接收换能器的间距相等，其中相邻的接收换能器的极化方向相反；所述宽频声学发射换能器组（5）中的声学发射换能器与声学接收换能器阵（3）构成纵向测量模式。2.根据权利要求1所述的一种海底底质测量装置，其特征在于，所述偏心探杆（2）设置位移传感器，获得探杆贯入沉积物中的深度。3.根据权利要求1所述的一种海底底质测量装置，其特征在于，所述的宽频声学发射换能器组（5），包括第一声学发射换能器（5.1）、第二声学发射换能器（5.2）、第三声学发射换能器（5.3）、第四声学发射换能器（5.4）以及第五声学发射换能器（5.5），所述第一声学发射换能器（5.1）为平面纵向发射换能器，所述第二声学发射换能器（5.2）、第三声学发射换能器（5.3）、第四声学发射换能器（5.4）以及第五声学发射换能器（5.5）为圆柱状径向发射换能器；五个声学发射换能器分别由多级电感构成不同组合的匹配阻抗，在多个频点驱动换能器工作，构成宽频测量模式。4.根据权利要求3所述的一种海底底质测量装置，其特征在于，所述第一声学发射换能器（5.1）、第二声学发射换能器（5.2）、第三声学发射换能器（5.3）、第四声学发射换能器（5.4）以及第五声学发射换能器（5.5），分别为谐振频率不同的声学换能器，能够独立工作或两只组合工作，形成和频与差频测量模式。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张国堙，陶春辉，周建平，邓显明，张金辉，徐巍军，王渊，丘磊，王汉闯，柳云龙，
申请(专利权)人：自然资源部第二海洋研究所，
类型：发明
国别省市：