[發明專利]一種全海深海上試驗裝置

在審

• 申請號: 202010063044.4
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111232160A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 孫虎元;王傳波;叢石磊;周鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: B63C11/34
• 分類號: B63C11/34;B63B21/24;B63B35/00;G01C13/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明屬于海洋科學考察領域，具體地說是一種全海深海上試驗裝置，絞車及轉向輪分別安裝于母船上，控制器的上端通過凱夫拉繩繞過轉向輪后纏繞于絞車上，控制器的下端通過凱夫拉繩連接有錨系重物，控制器與絞車之間的凱夫拉繩上分別安裝有玻璃浮球、被測試的儀器設備及測試參數傳感器；控制器包括脫鉤釋放機構及熔斷裝置，脫鉤釋放機構包括連桿及掛鉤，連桿的一端通過凱夫拉繩與絞車連接，另一端與掛鉤的一端鉸接，掛鉤的另一端轉動至連桿的一側，并通過熔斷裝置與連桿呈關閉狀態，錨系重物通過凱夫拉繩掛在掛鉤上。本發明結構簡單，具有高回收可靠度，適合在所有海域，特別是在深海環境下使用。

技術領域

本發明屬于海洋科學考察領域，具體地說是一種全海深海上試驗裝置，適合在所有海域，特別是在深海環境下使用。

背景技術

在國家海洋戰略和深遠海發展規劃的帶動下，各種用于海洋的儀器設備和傳感器等層出不窮。然而，海洋科學是一個基于試驗的、門類非常復雜的綜合性科學，研發的各種用于海洋的儀器設備和傳感器，必須經過海試才能在海洋科學考察以及其它領域獲得應用。全海深海上試驗是確認儀器設備或傳感器在全球所有海域都能有效應用的必做測試之一。

目前進行全海深海上試驗的單位和裝備都不多,所依靠的一般主要是兩類方法:一種是采用CTD(溫鹽深儀)絞車下放，另一種是使用潛標下放，其中采用CTD絞車下放海試設備的主要限制是CTD絞車的有效荷載。CTD絞車目前是科學考察船的標準配置，它采用鎧裝的通訊電纜來控制絞車上的CTD設備工作；同時還要依據操作員指令，在指定的深度擊發采水瓶(Niskin瓶)動作，最后將不同深度的水樣提升到船舶甲板。

CTD纜所處位置一般是在船舶的上甲板，這里距離海面很近，屬于海洋腐蝕最嚴重的浪花飛濺區。CTD纜擔負著供電、通訊和抗拉等多項功能，在使用過程中頻繁進行收放纏繞作業，存在腐蝕疲勞現象。盡管使用時一般要求四倍的抗拉安全系數，但仍經常發生纜斷、設備丟失等情況。特別是采用CTD鎧裝電纜在進行全海深收放作業時，由于電纜的鋼絲鎧裝部分自身重量逐漸增大，致使海試失敗的幾率大幅增加。

現有另一種測試深海儀器的方法是使用深海潛標。它是通過在甲板單元發出指定頻率及代碼的釋放信號，以水聲通信的方式激活深海釋放器，使釋放器脫鉤，并拋棄其下面的錨系重物；然后，在浮球的拉動下，將測試的儀器設備連同釋放器一起上浮至海面。

釋放器的價格比較昂貴。為了保證順利回收，人們越來越多地使用了雙釋放器級聯的方案。這進一步提高了實驗成本。全海深條件下釋放器的性能并不總是穩定可靠。由于釋放器是通過水聲通信的方式進行回收，必須在處于深海的釋放器和處于海洋表層的甲板單元的換能器之間建立起有效的水聲通信聯系，因此其可靠性會受到測試海域的水下不同深度的密度層流、中尺度渦等海流因素影響，表層迎風側海浪等造成的氣泡層以及水下換能器姿態、船舶本身噪聲等的影響，造成回收困難。

全海深的海試試驗品一般是由高校或科研單位耗時多年研制出來，很少有備品，提高海試成功率是研制人員的共同訴求。全海深的海試應用場景，主要集中在馬里亞納海溝附近，這里經常會遇到海底結構的復雜情況。特別是在水深5000m至10000m之間釋放時，有可能出現類似于從陡峭的山頂向山腳下放纜繩的情況；這時候半山腰的突起巖石造成的磨損有一定概率導致纜繩斷裂、試驗設備丟失。一旦海試失敗將不可避免地造成科研工作進程的延誤，甚至是重新研制、重新海試的后果。

發明內容

為了解決現有深海試驗裝備存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種簡易型、具有高回收可靠度的全海深海上試驗裝置。該全海深海上試驗裝置結構簡單，無需昂貴的釋放器，回收可靠性高，可配合多種設備或儀器部件進行海試，成本低，產業化前景廣闊。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：