【技术实现步骤摘要】
本申请涉及海洋地热流探测，特别涉及一种海洋地热探测装置及方法。
技术介绍
1、海洋地热流研究是地球物理学中的一个重要分支，其目的在于通过分析海底的热流数据来了解地球内部的热状态及能量转化过程。目前常用的获取海底热流值的方式为采用地热探针直接测量沉积物的热流，通过将探测装置固定设置在探杆的外周，利用探杆钻进地层，以通过探测装置对指定深度的地层进行热导率和温度梯度测定。由于海洋地层在不同深度下对应的沉积物具有不均匀性，探测装置和探杆垂直插入地层时会对地层造成扰动破坏，导致探测装置无法获取原位的温度和热导率等数据，影响数据的可靠性。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题的至少之一，本申请提供了一种海洋地热探测装置及方法，能够减小探杆插入地层时对目标检测位置的土壤扰动破坏，提高检测数据的可靠性。
2、根据本申请第一方面的实施例提供的海洋地热探测装置，包括：
3、探杆，所述探杆设有安装空间和连通所述安装空间的第一开口；
4、检测机构，所述检测机构可活动连接于所述探杆，所述检测机构用于检测地层的热流值；
5、活动机构，所述活动机构可活动连接于所述探杆；
6、控制机构，所述控制机构电连接于所述活动机构，所述控制机构用于驱动所述活动机构在第一状态与第二状态之间切换，且所述探杆相对地层移动时所述活动机构处于所述第一状态，其中，
7、所述第一状态为所述活动机构沿所述探杆的长度方向上容置于所述安装空间内的状态，所述第二状态为所述活动
8、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述活动机构包括第一齿轮和链条，所述链条设有用于与所述第一齿轮啮合连接的齿牙，所述链条的一端在所述第一状态下啮合连接于所述第一齿轮，所述控制机构用于驱动所述第一齿轮转动，所述链条用于在所述第一齿轮的带动下绕所述第一齿轮的外周螺旋绕卷形成刚性链柱以伸出所述安装空间。
9、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述探杆设有沿其自身的长度方向上延伸的第一容置槽，所述第一容置槽位于所述安装空间内，且所述第一容置槽具有连通所述第一开口的第一槽口，所述第一容置槽的宽度与所述链条的厚度相匹配，所述第一容置槽用于收容所述链条并引导所述链条的运动方向。
10、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述第一容置槽沿所述探杆的长度方向上具有相对的第一端和第二端，所述第一端设有所述第一槽口，且所述第一端设有第一导向部，所述第一导向部沿所述探杆的长度方向上朝向所述第一开口倾斜设置并延伸至所述第一齿轮的外周。
11、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述链条包括多个依次沿其自身的长度方向上排布的链节，各所述链节均设有多个齿牙，相邻两个所述链节之间可转动连接，所述链节沿所述链条的长度方向上的一端设有第一卡接部，所述链节沿所述链条的长度方向上的另一端设有第二卡接部，各所述链节的所述第二卡接部用于卡合连接于与其相邻的后一所述链节的所述第一卡接部。
12、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述探杆设有连通所述安装空间的第二开口，所述第二开口与所述第一开口相对设置，所述控制机构还用于改变所述第一齿轮的转动方向，以使所述刚性链柱经由所述第一开口或所述第二开口伸出所述安装空间。
13、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述探杆包括第一支撑杆，所述检测机构包括检测传感器、承托器、第二支撑杆以及第一锁止组件，所述第二支撑杆的一端连接于所述承托器，所述第一锁止组件连接于所述第二支撑杆的远离所述承托器的一端，且所述第一锁止组件可活动连接于所述第一支撑杆，以使所述第一锁止组件在所述第一状态下卡接于所述第一支撑杆的内壁，所述第一锁止组件在所述第二状态下与所述第一支撑杆脱离连接，所述检测传感器安装于所述承托器的远离所述第二支撑杆的一侧，所述承托器用于在所述第二状态下与所述活动机构抵接。
14、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述第一锁止组件包括第一卡齿，所述第一支撑杆的内壁设有第一卡槽，所述活动机构推动所述承托器相对所述探杆移动时，所述第一卡齿沿所述第二支撑杆的轴线方向上开合运动，以使所述第一卡齿与所述第一卡槽卡合连接或脱离连接。
15、作为一种可选的实施方式，在本申请第一方面的实施例中，所述检测机构还包括第二锁止组件，所述第二锁止组件包括第一限位部、第二限位部、第二弹性件以及第二卡齿，所述第二限位部安装于所述承托器，所述第二弹性件的一端连接于所述第一限位部，所述第二弹性件的另一端连接于所述第二限位部，所述第一支撑杆在所述第一状态下抵接于所述承托器，所述第一限位部用于在所述第一状态下抵接于所述第一支撑杆的外周并挤压所述第二弹性件，以使所述活动机构推动所述承托器运动至与所述第一支撑杆脱离连接时，所述第二弹性件通过所述第一限位部带动所述第二卡齿运动至抵接于所述活动机构。
16、根据本申请第二方面的实施例提供的海洋地热探测方法，使用如上述第一方面所述的海洋地热探测装置进行探测，所述方法包括：
17、将所述第一状态下的所述探杆插入地层；
18、通过所述控制机构将所述活动机构切换至所述第二状态，以使所述检测机构运动至目标探测位置；
19、通过所述检测机构检测地层数据；
20、所述检测机构检测完成后，将所述活动机构切换至所述第一状态；
21、将探杆相对地层移动，以调节所述探杆相对地层的深度或探测方向；
22、通过所述控制机构将所述活动机构切换至所述第二状态，并再次检测地层数据。
23、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
24、本申请实施例提供的一种海洋地热探测装置及方法，海洋地热探测装置包括探杆、检测机构、活动机构以及控制机构，通过设置检测机构可活动连接于探杆，并通过控制机构控制活动机构在第一状态和第二状态之间切换，以在探杆相对底层移动时，通过切换活动机构至第一状态（即活动机构沿探杆的长度方向上容置于探杆的安装空间内的状态），从而能够在探杆插入地层的过程中、调节探杆插入地层深度的过程中以及旋转探杆以调节检测机构相对地层的探测方向的过程中，减小活动机构和检测机构伸出安装空间的距离，以减小海洋地热探测装置的尺寸，进而减小对地层的扰动，有利于实现原位数据检测，以提高检测数据的可靠性。在对目标检测位置检测前，通过将处于第一状态下的海洋地热探测装置从目标检测位置的附近插入目标深度的土壤中，此时目标检测位置不会受到插入过程中的扰动破坏，当探杆相对地层的位置和深度固定之后，通过切换活动机构至第二状态，以使活动机构带动检测机构沿垂直于所述探杆的长度方向上相对探杆伸出一定距离，从而能够检测当前深度的目标检测位置的地层数据，完成海底热流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海洋地热探测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述活动机构包括第一齿轮和链条，所述链条设有用于与所述第一齿轮啮合连接的齿牙，所述链条的一端在所述第一状态下啮合连接于所述第一齿轮，所述控制机构用于驱动所述第一齿轮转动，所述链条用于在所述第一齿轮的带动下绕所述第一齿轮的外周螺旋绕卷形成刚性链柱以伸出所述安装空间。
3.根据权利要求2所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述探杆设有沿其自身的长度方向上延伸的第一容置槽，所述第一容置槽位于所述安装空间内，且所述第一容置槽具有连通所述第一开口的第一槽口，所述第一容置槽的宽度与所述链条的厚度相匹配，所述第一容置槽用于收容所述链条并引导所述链条的运动方向。
4.根据权利要求3所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述第一容置槽沿所述探杆的长度方向上具有相对的第一端和第二端，所述第一端设有所述第一槽口，且所述第一端设有第一导向部，所述第一导向部沿所述探杆的长度方向上朝向所述第一开口倾斜设置并延伸至所述第一齿轮的外周。
5.根据权利要求2所述的海洋地
6.根据权利要求2所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述探杆设有连通所述安装空间的第二开口，所述第二开口与所述第一开口相对设置，所述控制机构还用于改变所述第一齿轮的转动方向，以使所述刚性链柱经由所述第一开口或所述第二开口伸出所述安装空间。
7.根据权利要求1所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述探杆包括第一支撑杆，所述检测机构包括检测传感器、承托器、第二支撑杆以及第一锁止组件，所述第二支撑杆的一端连接于所述承托器，所述第一锁止组件连接于所述第二支撑杆的远离所述承托器的一端，且所述第一锁止组件可活动连接于所述第一支撑杆，以使所述第一锁止组件在所述第一状态下卡接于所述第一支撑杆的内壁，所述第一锁止组件在所述第二状态下与所述第一支撑杆脱离连接，所述检测传感器安装于所述承托器的远离所述第二支撑杆的一侧，所述承托器用于在所述第二状态下与所述活动机构抵接。
8.根据权利要求7所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述第一锁止组件包括第一卡齿，所述第一支撑杆的内壁设有第一卡槽，所述活动机构推动所述承托器相对所述探杆移动时，所述第一卡齿沿所述第二支撑杆的轴线方向上开合运动，以使所述第一卡齿与所述第一卡槽卡合连接或脱离连接。
9.根据权利要求7所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述检测机构还包括第二锁止组件，所述第二锁止组件包括第一限位部、第二限位部、第二弹性件以及第二卡齿，所述第二限位部安装于所述承托器，所述第二弹性件的一端连接于所述第一限位部，所述第二弹性件的另一端连接于所述第二限位部，所述第一支撑杆在所述第一状态下抵接于所述承托器，所述第一限位部用于在所述第一状态下抵接于所述第一支撑杆的外周并挤压所述第二弹性件，以使所述活动机构推动所述承托器运动至与所述第一支撑杆脱离连接时，所述第二弹性件通过所述第一限位部带动所述第二卡齿运动至抵接于所述活动机构。
10.一种海洋地热探测方法，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的海洋地热探测装置进行探测，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种海洋地热探测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述活动机构包括第一齿轮和链条，所述链条设有用于与所述第一齿轮啮合连接的齿牙，所述链条的一端在所述第一状态下啮合连接于所述第一齿轮，所述控制机构用于驱动所述第一齿轮转动，所述链条用于在所述第一齿轮的带动下绕所述第一齿轮的外周螺旋绕卷形成刚性链柱以伸出所述安装空间。
3.根据权利要求2所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述探杆设有沿其自身的长度方向上延伸的第一容置槽，所述第一容置槽位于所述安装空间内，且所述第一容置槽具有连通所述第一开口的第一槽口，所述第一容置槽的宽度与所述链条的厚度相匹配，所述第一容置槽用于收容所述链条并引导所述链条的运动方向。
4.根据权利要求3所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述第一容置槽沿所述探杆的长度方向上具有相对的第一端和第二端，所述第一端设有所述第一槽口，且所述第一端设有第一导向部，所述第一导向部沿所述探杆的长度方向上朝向所述第一开口倾斜设置并延伸至所述第一齿轮的外周。
5.根据权利要求2所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述链条包括多个依次沿其自身的长度方向上排布的链节，各所述链节均设有多个齿牙，相邻两个所述链节之间可转动连接，所述链节沿所述链条的长度方向上的一端设有第一卡接部，所述链节沿所述链条的长度方向上的另一端设有第二卡接部，各所述链节的所述第二卡接部用于卡合连接于与其相邻的后一所述链节的所述第一卡接部。
6.根据权利要求2所述的海洋地热探测装置，其特征在于，所述探杆设有连通所述安装空间的第二开口，所述第二开口与所述第一开口相对设置，所述控制机构还用于改变所述第一齿轮的转动方向，以使所述刚性链柱经由所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱家正，尉建功，刘晶晶，吴刚，谢志远，李文静，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局三亚南海地质研究所，
类型：发明
国别省市：
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