7]图2是探针长杆内部结构示意图。
[0028]图3是探针仓体内部结构示意图。
[0029]图4是固定杆结构的示意图。
[0030]图5是固定杆与探针的装配图。
[0031]图6是本发明海底热流长期观测探针灌入导热油方法示意图。
[0032]图中标记说明如下:
[0033]1、探针长杆；2、探针仓体；3、探针头；4、测温电路板；5、电缆接头出口 ；6、导热油灌油口 ；7、温度传感器；8、温度探头；9、热对流屏蔽片；10、灌油导管；11、固定杆；12、通孔。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图进一步详细说明本发明的海底热流长期观测探针及其使用方法。
[0035]如图1所示，一种海底热流长期观测探针，它主要由探针长杆I和探针仓体2构成；所述的探针长杆I为中空结构的圆柱，其一端与所述的探针仓体2通过螺纹连接，其另一端由可拆卸的圆锥状探针头3封闭，采用圆锥状结构的探针头3以便于深入到海底沉积物中；如图1和3所示，所述的探针仓体2内部设有测温电路板4，外部设有电缆接头出口5和导热油灌油口 6 ;如图2所示，所述的热流探针内部设有至少4个温度传感器7，其一端的温度探头8在所述的探针长杆I内部空间沿轴向等间距分布(每两个温度探头8之间间隔30cm)其另一端深入所述的探针仓体2内固定并通过导线与测温电路板4相连(参见图
1、3、4)，以将温度传感器7所述测得的温度由测温电路板4进行输出；在所述的探针长杆I内，每两个所述的温度探头8之间设置2个沿探针长杆I径向(即垂直于探针长杆I的中轴)分布的热对流屏蔽片9 (每两个相邻热对流屏蔽片9之间间隔1cm)，所述的热对流屏蔽片9是聚丙烯纤维以放射状形式构成的圆片型毛刷；所述的测温电路板4输出的温度数据通过电缆-电缆接头出口 5-电缆与外部主控系统相连；所述的导热油灌油口 6通过灌油导管10通向所述的探针长杆I内部。
[0036]在所述的海底热流长期观测探针内部进一步设置一的固定杆11，如图4和5所示，所述的固定杆11是一端套有中空螺栓的细长杆，其无螺栓部分处于所述的探针长杆I内部，贯穿整个探针长杆I (参见图1)并与所述的探针头3螺纹连接(参见图2)，在另一端的螺栓头部围绕细长杆与螺栓头部连接的位置开设与温度传感器7数量相等的通孔12 ;所述的中空螺栓与探针长杆I和探针仓体2相连的位置通过螺纹连接(参见图3，可以是将中空螺栓和探针长杆I分别与探针仓体2螺纹连接，也可以是中空螺栓穿过探针仓体2与探针长杆I连接，即保证三者的探针长杆I的另一端连接即可)；所述的热对流屏蔽片9与温度传感器7的温度探头8均固定在所述的固定杆的细长杆上，温度传感器的另一端穿过所述通孔进入所述的探针仓体内(参见图3)。
[0037]所述的各螺纹连接处、所示的电缆接头出口、导热油灌油口、以及探针长杆内部与探针仓体内部之间的各种接口处都进行水密处理，例如可以使用橡胶密封圈、强力胶水等进行水密处理。
[0038]其使用方法是:在进行海底热流长期观测探测前，如图6所示，先将本发明所述的海底热流长期观测探针平放，从所述的导热油灌油口 6通过灌油导管向所述的探针长杆I内部灌入导热油，同时打开所述的可拆卸圆锥状探针头3(即将探针头3从探针长杆I取下)，待导热油从探针头3处溢出后关闭探针头3 (即将探针头3与探针长杆I紧固)，继续灌油至整个探针长杆I内部空间充满导热油并从导热油灌油口 6溢出，封闭导热油灌油口6，再按照常规方法将所述的海底热流长期观测探针安装在自浮式海底热流长期观测基站的抛弃部分，用于海底热流探测。
[0039]上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种海底热流长期观测探针，其特征在于，其包括探针长杆(I)和探针仓体(2);其中，所述的探针长杆(I)为中空结构，该探针长杆(I)的一端与所述的探针仓体(2)通过螺纹连接，其另一端由可拆卸的圆锥状探针头⑶封闭；所述的探针仓体⑵内部设有测温电路板(4)，其外部设有电缆接头出口(5)和导热油灌油口(6);所述的海底热流长期观测探针内部设有至少三个温度传感器(7)，该至少三个温度传感器(7) —端的温度探头(8)在所述的探针长杆(I)内部空间沿探针长杆(I)轴向等间距分布，其另一端深入所述的探针仓体(2)内固定并通过导线与测温电路板(4)相连；在所述的探针长杆(I)内，每两个所述的温度探头(8)之间设置至少一个沿探针长杆(I)径向分布的热对流屏蔽片(9)，所述的测温电路板(4)输出的信号通过电缆经由电缆接头出口(5)与外部主控系统相连；所述的导热油灌油口(6)通过灌油导管(10)通向所述的探针长杆(I)内部。
2.根据权利要求1所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述的温度传感器(7)为热敏电阻或铂电阻。
3.根据权利要求1所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述的热对流屏蔽片(9)以放射状的纤维物质构成。
4.根据权利要求3所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述的热对流屏蔽片(9)是聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或猪鬃中的任意一种构成。
5.根据权利要求1所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述的海底热流长期观测探针进一步包括一固定杆(11)，所述的固定杆(11)包括杆体和中空螺栓，所述的杆体位于探针长杆(I)内部，所述的中空螺栓与探针仓体(2)和探针长杆(I)的连接处螺纹连接，所述的杆体一端与探针头(3)螺纹连接，其另一端固定于中空螺栓的内部，在该中空螺栓的头部围绕所述杆体开设有与温度传感器(7)数量相等的通孔(12)，所述温度传感器(7)的另一端穿过相应的通孔(12)延伸至探针仓体(2)中，所述的热对流屏蔽片(9)和温度探头(8)均固定在所述杆体上。
6.根据权利要求5所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述杆体的外直径与所述的探针长杆(I)的内直径之间的比值小于1:2。
7.根据权利要求5所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述温度探头(8)使用扎带固定在所述的杆体上；所述的热对流屏蔽片(9)使用螺丝固定在所述的杆体上。
8.根据权利要求1所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述的探针长杆(I)的长度与外直径比为30?40:1。
9.根据权利要求8所述的海底热流长期观测探针，其特征在于，所述的探针长杆(I)的长度150?200cm，外直径4?5cm，内直径2?3cm，其内部沿轴向等间距分布5?6个温度探头(8)，每两个相邻温度探头⑶之间的间距为20?30cm，同时在探针长杆⑴内部沿轴向每隔1cm设置一个热对流屏蔽片(9)。
10.—种海底热流长期观测探针的使用方法，其特征在于，在探测前，先将权利要求1-9任一项所述的海底热流长期观测探针水平放置，从所述的导热油灌油口(6)经由灌油导管(10)向所述的探针长杆(I)内部灌入导热油，同时打开所述的可拆卸的圆锥状探针头(3)，待导热油从探针头(3)处溢出后关闭探针头(3);继续灌入导热油至整个探针长杆(I)内部空间充满导热油并从导热油灌油口(6)溢出，封闭导热油灌油口(6)，再将所述的海底热流长期观测探针安装在自浮式海底热流长期观测基站的抛弃部分，用于海底热流探测。
【专利摘要】本发明公开了一种海底热流长期观测探针，其包括探针仓体和探针长杆；探针仓体内部设有测温电路板，外部设有电缆接头出口和导热油灌油口；测温电路板通过电缆接头出口与外部主控系统相连；导热油灌油口通过灌油导管通向探针长杆内部；探针长杆为中空结构的圆柱，其一端与探针仓体通过螺纹连接，其另一端由可拆卸的圆锥状探针头封闭；探针长杆内部设有至少3个温度探头，并在探针长杆内部空间沿轴向等间距分布，温度探头的导线接入探针仓体内与测温电路板相连；在探针长杆内，每两个温度探头之间设置一个垂直于长杆轴的热对流屏蔽片。本发明还公开了一种海底热流探针的使用方法。本发明可以获得底水温度波动较大海域更准确、更可靠的海底热流数据。
【IPC分类】G01K13-10
【公开号】CN104568226
【申请号】CN201510009743
【发明人】曾信, 孙兆华, 杨小秋, 施小斌
【申请人】中国科学院南海海洋研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月7日