一种海底水合物监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海底水合物监测方法及系统，包括电容传感器、信号调理电路、A/D转换器、D/A转换器、单片机、功率放大器、导线接通模块、上位机与介电常数测量单元，所述电容传感器安装在绝缘且耐腐蚀的介质基板上，所述电容传感器由平行板电容传感器和平面电容传感器组成，所述介电常数测量单元包括测量单元A与测量单元B，每个介电常数测量单元由两对电容组成。本发明专利技术采用的一种海底水合物监测方法及系统，在不破坏样品组分的前提下对水合物不同位置处的介电常数实现精确测量，对水合物介电常数空间分布的精确评价，由水合物饱和度与介电常数的关系式得到各区域水合物饱和度，得到各区域水合物不均匀性分布，判断水合物在沉积物中的分布情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水合物均匀性测量，尤其是涉及一种海底水合物监测方法及系统。

技术介绍

1、天然气水合物(natural gas hydrate)又称可燃冰，是由甲烷等小分子天然气体和水在特定的低温高压条件下形成的类冰状结晶物质，天然气水合物主要分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中。甲烷含量占80％～99.9％，燃烧污染比煤、石油都小得多，而且储量丰富，全球储量足够人类使用1000年，因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。在我国，天然气水合物调查研究工作已取得一定成果，未来有望实现商业化开采。

2、介电常数作为材料的特性参数之一，能够很好的反映材料的性能，随着水合物勘探技术的发展以及对水合物沉积物特性研究的不断深入，介电常数成为水合物特性研究的重要参数。目前常用的介电常数测量方法有谐振腔法、自由空间法、传输线法和电容法等。相比于其它测量方法，其中电容法具有使用成本低、响应速度快、操作便利、能够用于多种介质的测量的优点，目前被广泛的使用。

3、cn108089062a公开了一种多孔介质介电常数的测量方法，其步骤包括，将含水率较低的样品研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海底水合物监测方法及系统，其特征在于：包括电容传感器、信号调理电路、A/D转换器、D/A转换器、单片机、功率放大器、导线接通模块、上位机与介电常数测量单元，所述电容传感器安装在绝缘且耐腐蚀的介质基板上，所述电容传感器由平行板电容传感器和平面电容传感器组成，所述介电常数测量单元包括测量单元A与测量单元B，每个介电常数测量单元由两对电容组成，将所述电容传感器放入到沉积物水合物中，所述单片机产生的激励信号经过所述D/A转换器和所述功率放大器后加载在激励电极上，所述导线接通模块可以通过控制多路开关的通断来选择所述介电常数测量单元，通过所述信号调理电路，可以将所述电容传感器中的电容信号转换...

【技术特征摘要】

1.一种海底水合物监测方法及系统，其特征在于：包括电容传感器、信号调理电路、a/d转换器、d/a转换器、单片机、功率放大器、导线接通模块、上位机与介电常数测量单元，所述电容传感器安装在绝缘且耐腐蚀的介质基板上，所述电容传感器由平行板电容传感器和平面电容传感器组成，所述介电常数测量单元包括测量单元a与测量单元b，每个介电常数测量单元由两对电容组成，将所述电容传感器放入到沉积物水合物中，所述单片机产生的激励信号经过所述d/a转换器和所述功率放大器后加载在激励电极上，所述导线接通模块可以通过控制多路开关的通断来选择所述介电常数测量单元，通过所述信号调理电路，可以将所述电容传感器中的电容信号转换为电压信号，电压信号通过所述a/d转换器转换为数字信号。

2.根据权利要求1所述的一种海底水合物监测方法及系统，其特征在于：所述平行板电容传感器测量原理为所述电容传感器由两个彼此靠的比较近的平行金属极板所组成，两极板的面积相同均为s、两极板的间距为d，两极板间的电场是均匀电场，不考虑极板的边缘效应，当其中充满相对介电常数为εr的材料时，传感器电容ct为：

3.根据权利要求1所述的一种海底水合物监测方法及系统，其特征在于：所述平面电容传感器利用电容的边缘效应来实现对物体电容的检测，该传感器由激励电极、传感电极和基底组成，向所述激励电极施加一定电压，感应极板接地。在两板之间形成空间电场，平行板电容传感器内的电场均匀分布，电场线呈平...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹大鹏，冯景春，王茂，肖体兵，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：