[發明專利]一種海底沉積物聲學原位測量與同步取樣裝置及方法

有效

• 申請號: 201611192968.4
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106645421B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 陶春輝;張國堙;周建平;鄧顯明;蔡巍;徐巍軍;金肖兵;吳震宇;劉宜勝
• 申請（專利權）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07;G01N1/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種海底沉積物聲學原位測量與同步取樣裝置，其特征在于，包括甲板顯控單元（1）與水下探測單元（2），甲板顯控單元（1）遠程控制并且實時顯示水下探測單元（2）的作業狀態，水下探測單元（2）完成聲學原位測量與沉積物取樣；所述水下探測單元（2）包括六邊形支架（202），六邊形支架（202）的下方分別通過定位銷連接聲學發射矛桿（203）、聲學接收矛桿（204）和沉積物取樣矛桿（205），六邊形支架（202）上方固定縱向發射換能器（207）；所述聲學發射矛桿（203）上安裝至少兩個橫向發射換能器，所述聲學接收矛桿（204）上安裝接收換能器（210），橫向發射換能器、縱向發射換能器（207）與接收換能器（210）在同一平面內；所述六邊形支架（202）的頂板上設置承重吊點（201），承重吊點（201）與六邊形支架（202）的頂板構成吊點轉彎保護裝置，實現本裝置在甲板上水平安裝、起吊后垂直入水的功能；所述六邊形支架（202）內設置兩個水下控制電子倉（206），一個用作供電通信倉，另一個用作聲學倉，可以有效減少供電與通信對聲學信號發射接收的干擾；所述六邊形支架（202）內安裝聲速儀、高度計以及水下攝像頭；所述裝置重心位于六邊形支架（202）底部，使得本裝置垂直起吊時，三只矛桿受力較?。徊⑶胰瑮U呈正三角形分布，海底著陸平穩，能夠在自身重力作用下插入海底沉積物中；所述縱向發射換能器（207）與接收換能器（210）構成縱向發射接收工作模式；橫向發射換能器與接收換能器（210）構成水平發射接收工作模式，同時具備沉積物聲學原位測量兩種工作模式；所述接收換能器（210）是由多個接收換能器基元構成的陣列，該陣列嵌入聲學接收矛桿（204）的凹槽內，該陣列平面與凹槽齊平，不同接收換能器基元的輻射范圍分別覆蓋六邊形支架（202）上安裝的縱向發射換能器（207）與聲學發射矛桿（203）上安裝的橫向發射換能器；所述三只矛桿底部均呈錐形，以便有效插入沉積物中；在聲學接收矛桿（204）管壁放置溫度傳感器，可以同步測量海底沉積物的溫度；在聲學發射矛桿（203）管壁放置位移傳感器，可以獲得裝置進入沉積物中的深度。

2.一種利用權利要求1所述裝置進行海底沉積物聲學原位測量與同步取樣的方法，其特征在于，作業時，先進行沉積物中測量，使裝置插入沉積物中進行聲學原位測量并同步取樣，聲學原位測量與沉積物同步取樣完成后，然后進行一次水中測量，并且，其水中測量的參數與沉積物中聲學原位測量的參數配置相同，以獲得沉積物和水體中的比對數據，進行數據的后期處理，獲得海底沉積物的原位聲學特性參數。