[發明專利]一種深海沉積物無人無纜取樣方法

有效

• 申請號: 201810730320.0
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN109163923B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 張樹森;楊柯
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08;G01N1/10
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種深海沉積物無人無纜取樣方法，采用的深海沉積物無人無纜取樣裝置，包括浮力系統和采樣系統；浮力系統設置在采樣系統上方；其特征在于：所述的浮力系統包括起吊扣、GPS信號儀、浮體、穩定翼、主控制器、電池組、采樣系統拋載裝置、壓鐵拋載裝置和壓鐵；起吊扣和GPS信號儀固定在浮體頂部；所述的穩定翼固定在浮體側部；所述的主控制器、電池組、采樣系統拋載裝置、壓鐵拋載裝置和壓鐵設置在浮體底部；主控制器控制采樣系統拋載裝置實現采樣系統的松夾，并控制壓鐵拋載裝置實現壓鐵的松夾；所述的采樣系統由殼體、電池、振動電機和取樣管組成；殼體由采樣系統拋載裝置夾持；電池為振動電機供電；振動電機的底座固定在殼體上；取樣管可拆卸連接在殼體底部；主控制器中集成加速度傳感器、陀螺儀和計時器，并控制振動電機的啟停和振動時間；

該方法具體如下：

(1)在壓鐵拋載裝置上裝夾壓鐵，在采樣系統拋載裝置上裝夾采樣系統，完成取樣裝置組裝；

(2)母船行駛至取樣目標海域，啟動GPS信號儀、主控制器、采樣控制器，將取樣裝置放入海中；

(3)由于裝夾壓鐵后的取樣裝置平均密度大于海水密度而下降，取樣管扎入海底沉積層，此時加速度傳感器采集到取樣管扎入土壤的沖擊信號，控制器發出信號振動電機開始振動，計時器開始計時，振動電機使得取樣器周圍土壤發生振動液化，使取樣管扎入更深；

(4)當計時器達到第一設定值時，主控制器發出信號，振動電機停止振動，壓鐵拋載裝置拋載壓鐵，由于拋載壓鐵后的取樣裝置平均密度小于海水密度，若陀螺儀有速度讀數，則取樣管沒有被海底沉積物卡住，在浮力作用下取樣裝置從沉積物中拔出上升；若陀螺儀沒有速度讀數，且計時器計時達到第二設定值時，主控制器再判斷陀螺儀讀數：當陀螺儀有速度讀數時，則完成采樣和上浮動作，主控制器停止工作；當陀螺儀沒有速度讀數，主控制器發出信號控制振動電機繼續振動，使得取樣器周圍土壤發生震動液化以降低取樣管拔出的阻力；然后在計時器達到第三設定值時，振動電機停止振動；計時器計時達到第四設定值時，主控制器再次讀取陀螺儀讀數，若陀螺儀有速度讀數，完成采樣和上浮動作，主控制器停止工作；若陀螺儀依然沒有速度讀數，則取樣管被海底沉積物卡住，無法上浮，主控制器控制采樣系統拋載裝置拋掉采樣系統，浮力系統自動上??；

(5)取樣裝置浮出水面，GPS信號儀發出信號，母船確定取樣裝置位置，并打撈回收取樣裝置，完成取樣。

2.根據權利要求1所述的一種深海沉積物無人無纜取樣方法，其特征在于：所述浮體的橫截面和縱截面均呈流線型。