[發明專利]測量海洋土電阻率的方法及裝置

有效

• 申請號: 201611120809.3
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106645962B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 郭秀軍;孫翔
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 李升娟

本發明公開了一種測量海洋土電阻率的方法及裝置，所述裝置包括有探桿，所述探桿包括有頂艙、桿體和探頭，所述桿體連接所述頂艙和所述探頭；所述頂艙上形成有掛鉤，所述頂艙內形成有內置電源、控制電路、恒流源電路、數據采集電路和傳感電路所述頂艙內還形成有與所述傳感電路連接的加速度傳感器；所述探頭上形成有電極序列，所述電極序列包括有兩個供電電極和至少兩個測量電極，所述供電電極和所述測量電極以與外界相通的形式安裝在所述探頭上，所述供電電極通過位于所述桿體內的導線與所述恒流源電路連接，所述測量電極通過位于所述桿體內的導線與所述數據采集電路連接。應用本發明，可以實現對一定深度內海洋土電阻率的原位、快速、準確測量。

技術領域

本發明屬于海洋測量技術領域，具體地說，是涉及測量海洋土電阻率的方法及裝置。

背景技術

二十一世紀是海洋的世紀，隨著海底管道電纜的鋪設、海底油氣資源的勘探和開發，海洋土的物理力學和工程地質性質研究，尤其是復雜深海海洋土性質的研究日益受到人們的重視。近年來，電阻率探測技術已經廣泛用于海洋土物理指標測試、資源開發利用等環節。電阻率是表征土的導電能力的基本物性指標，能反映土的基本物理力學性質及結構特征等，因此測量海洋土的電阻率具有重要的理論意義和應用價值。

目前，海洋土電阻率的測量通常采用海底取樣測量方法和電測井測量方法。海底取樣測量方法是將原位海洋土取出，然后，在室內測量取出的土樣的電阻率數據。電測井的方法是首先在海底開挖一口測井，然后將電阻率探頭貫入測井內，利用電阻率探頭測量海洋土的電阻率。

海底取樣測量方法為非實時性測量，而且在取土樣過程中對土樣造成擾動，改變土層結構的穩定性，影響測量數據的準確性。電測井測量方法雖然是實時測量，能夠得到真電阻率數據，進而獲取土層狀態和地質評價參數。但是電測井的方法在開挖測井的過程中仍會對井壁周邊的土層造成較大擾動，這就導致測量結果的不確定性和不準確性。并且，電測井的方法需要開挖測井，過程復雜，造價和成本過高，一次測量過程投資較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種測量海洋土電阻率的方法及裝置，實現對海洋土電阻率的原位、快速、準確測量。

為實現上述發明目的，本發明提供的測量海洋土電阻率的裝置采用下述技術方案予以實現：

一種測量海洋土電阻率的裝置，所述裝置包括有探桿，所述探桿包括有頂艙、桿體和探頭，所述桿體連接所述頂艙和所述探頭；

所述頂艙上形成有掛鉤，所述頂艙內形成有內置電源、控制電路、恒流源電路、數據采集電路和傳感電路；所述內置電源為所述控制電路、所述恒流源電路、所述數據采集電路及所述傳感電路供電，所述控制電路分別與所述數據采集電路、所述傳感電路及所述恒流源電路連接；所述頂艙內還形成有與所述傳感電路連接的加速度傳感器；

所述探頭上形成有電極序列，所述電極序列包括有兩個供電電極和至少兩個測量電極，所述供電電極和所述測量電極以與外界相通的形式安裝在所述探頭上，所述供電電極通過位于所述桿體內的導線與所述恒流源電路連接，所述測量電極通過位于所述桿體內的導線與所述數據采集電路連接。

如上所述的裝置，所述探頭包括有呈筒狀的探頭主體和呈錐狀的頭部，所述電極序列形成在所述探頭主體上，所述電極序列的橫截面與所述探頭主體的中軸線垂直。

如上所述的裝置，所述電極序列包括有四個測量電極，兩個所述供電電極沿所述探頭的圓周方向對稱形成在所述探頭上，四個所述測量電極中的兩個測量電極形成一個測量電極組，四個所述測量電極形成左、右兩個測量電極組，所述兩個測量電極組以兩個所述供電電極的連線為對稱軸左右對稱地形成在所述探頭上，兩個所述供電電極和四個所述測量電極等距安裝在所述探頭上。

如上所述的裝置，在所述探桿內形成有姿態傳感器，所述姿態傳感器與所述傳感電路連接。

如上所述的裝置，在所述探桿內形成有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述傳感電路連接。