[實用新型]一種海底超軟土流變強度測試裝置

有效

• 申請號: 201821831498.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN209043755U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 年廷凱;郭興森;谷忠德;范寧;魯雙
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N11/14
• 分類號: G01N11/14;G01N11/12
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

1.一種海底超軟土流變強度測試裝置，其特征在于，所述的測試裝置包括運載平臺(1)、姿態調整系統(2)、流變強度測試裝置(3)、控制與貫入系統(4)、數據采集與存儲系統(5)、槳式轉子(7)和自動伸縮探桿(8)；

所述的運載平臺(1)用于將流變強度測試裝置(3)運送到待測海域的海床表面并實現多次平穩著陸與安全回收；

所述的姿態調整系統(2)為連桿結構，運載平臺(1)通過姿態調整系統(2)與流變強度測試裝置(3)連接，且姿態調整系統(2)能夠在運載平臺(1)著陸后，接受來自控制與貫入系統(4)的信號，并將自身的姿態數據反饋給控制與貫入系統(4)，形成互饋，通過調整姿態調整系統(2)中連桿的長度與角度，保證流變強度測試裝置(3)的平整度，確保流變強度測試裝置(3)可豎直貫入海床中；

所述的流變強度測試裝置(3)通過數據與信號傳輸的方式相互連接，協同工作，開展測試，其兩側分別設有控制與貫入系統(4)和數據采集與存儲系統(5)，中部設有自動伸縮探桿(8)，所述的自動伸縮探桿(8)與槳式轉子(7)相接，槳式轉子(7)用于測試海底超軟土流變強度；

所述的控制與貫入系統(4)用于接受姿態調整系統(2)的姿態數據，進而通過控制姿態調整系統(2)保證流變強度測試裝置(3)的工作位置；還可以控制攜帶槳式轉子(7)的自動伸縮探桿(8)貫入到同一站位、多個指定深度土層，并記錄貫入深度，測試完成后回收，進行下一站位的測試；還可通過兩種測試模式，實現槳式轉子(7)和自動伸縮探桿(8)的旋轉開展測試；還可接受數據采集與存儲系統(5)的數據反饋；

所述的數據采集與存儲系統(5)通過內部的扭矩傳感器與旋轉位移傳感器，分別記錄受到的扭矩與旋轉的角速度，記錄并存儲數據，將數據傳輸給控制與貫入系統(4)，實現互饋控制。

2.根據權利要求1所述的一種海底超軟土流變強度測試裝置，其特征在于，所述的控制與貫入系統(4)的兩種測試模式分別為：以固定的強度梯度施加轉動力矩記錄角速度的應力控制模式，和以固定的剪切速率梯度施加角速度記錄轉動力矩的應變控制模式。

3.根據權利要求1或2所述的一種海底超軟土流變強度測試裝置，其特征在于，所述的流變強度測試裝置(3)中部還可以設有能夠自動伸縮的固定邊界圓管(6)，固定邊界圓管(6)中軸線處設有槳式轉子(7)和自動伸縮探桿(8)；固定邊界圓管(6)與槳式轉子(7)同時插入多個深度的土層，進行兩種模式的測試。

4.根據權利要求1或2所述的一種海底超軟土流變強度測試裝置，其特征在于，所述的槳式轉子(7)為四葉片結構。

5.根據權利要求3所述的一種海底超軟土流變強度測試裝置，其特征在于，所述的槳式轉子(7)為四葉片結構。