[發明專利]用于深海表層沉積物的多深度剪切強度測量和取樣裝置

在審

• 申請號: 202110782498.1
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113720704A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 林淵;郭進;陳家旺;樂曉凌;黃越;任自強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及深海取樣裝置，旨在提供一種用于深海表層沉積物的多深度剪切強度測量和取樣裝置。該裝置包括取樣部分和測量部分，均各自包括一組驅動電機、絲杠、導向柱和滑動板，導向柱垂直安裝在平行布置的支撐板和底板之間；驅動電機固定安裝在支撐板上，電機輸出端相連絲杠，絲杠端部活動安裝在底板上；滑動板活動套裝在導向柱上，絲杠穿過滑動板且兩者之間為螺紋配合；取樣部分的滑動板下側固定設置取樣筒和靜力觸探桿；測量部分的滑動板上固定安裝電機，電機傳動軸表面設有剪切應變片，傳動軸通過軸桿連接十字板頭。利用本發明可在海底采樣同時，直接對表層沉積物進行力學特性原位測量，測量結果更準確，可測量表層不同深度的沉積物力學特性。

技術領域

本發明涉及深海取樣裝置領域，更具體涉及一種用于深海表層沉積物的多深度剪切強度測量和取樣裝置。

背景技術

海洋是巨大的資源寶庫，隨著社會經濟和軍事力量的發展，對海洋領域的研究越來越多。海底表層沉積物的研究也得到了很大的發展，在海底進行水雷埋設、觀測網建設、軍事設施施工及設備穩定作業時，都需要了解海底表層沉積物的力學特性，因此越來的國家加大了對此的研究。

現有技術中相關的測量裝置有很多，通常是將取得的海底沉積物樣品在船上或者實驗室中開展測量。但在轉移進行測量的過程中，沉積物的力學特性已經發生了變化，測得的結果也不是最真實的結果。因此，提供一種適用于深海表層沉積物的多深度測量和取樣裝置，對于沉積物研究十分重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術中存在的不足，提供一種用于深海表層沉積物的多深度剪切強度測量和取樣裝置。

為解決現有技術中存在的問題，本發明是通過如下技術方案實現:

提供一種用于深海表層沉積物的多深度剪切強度測量和取樣裝置，包括用于采集深海表層沉積物的取樣部分；該裝置還包括用于測量深海表層沉積物剪切強度的測量部分；

所述取樣部分和測量部分均各自包括一組驅動電機、絲杠、導向柱和滑動板，所述導向柱垂直安裝在平行布置的支撐板和底板之間，以此構成穩固連接的安裝結構；兩個驅動電機均固定安裝在支撐板上，電機輸出端朝下且與絲杠一端相連，絲杠的另一端活動安裝在底板上；滑動板活動套裝在導向柱上且平行于支撐板和底板布置，絲杠穿過滑動板且兩者之間為螺紋配合；

在取樣部分的滑動板下側，固定設置取樣筒和靜力觸探桿；

在測量部分的滑動板上固定安裝剪切旋轉電機，電機傳動軸與剪切旋轉電機之間通過鍵連接，在電機傳動軸表面設有剪切應變片；電機傳動軸的下端連接豎向的軸桿，軸桿末端設有十字板頭。

作為優選方案，每組導向柱各有三根。

作為優選方案，在測量部分的導向柱上設有環形凹槽作為定位標記，其數量至少有兩個。

作為優選方案，所述應變片通過導線連接至設于電機外殼上的水密接插件。

作為優選方案，所述驅動電機和剪切旋轉電機均為充油電機，在電機端蓋處設有泛塞封，用于實現電機內部油液和水體的分離；驅動電機的輸出端通過聯軸器與絲杠相連。

作為優選方案，所述滑動板上設有貫通的梯形螺紋孔，絲杠以螺紋配合的方式穿過梯形螺紋孔。

作為優選方案，所述滑動板上開設圓孔，圓孔內固定安裝尼龍材質的導向套，導向柱活動安裝在導向套中且為間隙配合，可防止滑動板和導向柱兩金屬之間的相對摩擦。

作為優選方案，所述軸桿外部套設有套筒，套筒頂端固定在滑動板的下表面，套筒下端與軸桿的間隙處涂有潤滑油；軸桿與十字板頭通過螺紋連接。

作為優選方案，所述剪切旋轉電機的電機傳動軸與電機之間通過鍵連接；剪切旋轉電機的電機傳動軸與軸桿為一體式結構或分體式結構。