专利名称：深海表层沉积物的力学性质原位探测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及深海表层沉积物的力学性质原位探测装置。
背景技术：
随着深海能源的开发利用，对于海底土体工程性质探测技术要求越来越高。目前国际上常用的有深海钻探、海底静力触探、表层挖泥斗取样、重力取样管取样和工程物探等方法和相应设备。深海钻探在国内基本上还是空白，深海海底静力触探已从国外引进，但这两种方法操作复杂、设备昂贵。又由于工程物探只能定性的分析海底土体的性质，而挖泥斗取上来的是扰动样，多用来分析土的类型，重力取样管可以将样品取回实验室进行物理力学性质测试，但经过取样和搬运过程的扰动，已使样品“失真”，不能准确反映原位土体的物理力学性质。因此在实际勘查中大多用的是挖泥斗取样，再结合工程物探的方法对深海土体物理力学性质进行定性分析，显然实际测量仍然不便。又，目前的研究成果已能方便地利用土体的阻力参数，分析计算出表层沉积物的强度、压缩性以及密实度、稠度状态和承载力等参数或指标，显然方便地测量出原位的土体的阻力参数，是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种简便探测深海表层沉积物的力学性质原位探测装置。
本发明充分利用挖泥斗取样设备，只要在已有的蚌式挖泥斗的铲刀上固定安装一个阻力传感器，并且在取样过程中同时测量出土体的阻力参数，以便于利用获取的阻力参数数据和已有的分析计算处理方法计算分析出表层沉积物的强度、压缩性、密实度、稠度状态和承载力等参数。
因此本发明的基本技术方案是在蚌式挖泥斗的铲刀上固定安装一个阻力传感器，即一种深海表层沉积物的物理力学性质原位探测装置，包括有挖斗臂与其上的铲刀在内的蚌式挖泥斗主体，其特征是在于它还包括在挖斗臂的铲刀上固定安装一个测量土体的阻力参数的阻力传感器，并经电缆连接一个数据采集处理装置。具体地说是通过安装在蚌式挖泥斗铲刀上的阻力传感器原位间接探测出沉积物强度、压缩性、密实度、稠度状态和承载力等参数。
显然本发明结构简单，操作方便，实现了利用获取的阻力参数原位间接探测出沉积物强度、压缩性、密实度、稠度状态和承载力等表特征深海表层沉积物的力学性质的参数。
图1.本发明的基本结构示意图。
图2.本发明的阻力传感器安装位置示意图。
其中，1.蚌式挖泥斗主体 2.铲刀 3.挖斗臂 4.阻力传感器 5.电缆 6.数据采集处理装置。
具体实施例方式
如图1，本发明包括有挖斗臂3与其上的铲刀2在内的蚌式挖泥斗主体1，其特征在于它还包括在挖斗臂3的铲刀2上至少固定有一个测量土体阻力参数的阻力传感器4，该阻力传感器4经电缆5连接相应的数据采集处理装置6进行数据分析、贮存显示。该阻力传感器4为已有的静力触探数据处理装置或系统。
考虑到测量出的土体的阻力参数的精确性，铲刀2上可以固定安装多只阻力传感器。如图2是在铲刀2上固定了3个阻力传感器4。
深海表层沉积物的土体阻力参数的测量方法，其特征是在于用蚌式挖泥斗主体(1)的铲刀(2)上设置的一个测量土体阻力参数的阻力传感器(4)，然后在海底取样过程中，该铲刀(2)的闭合速度以2cm/s的匀速运动取样，而测量获取的土体阻力参数，并经电缆(5)连接到数据采集处理装置(6)贮存显示。
本发明是在已有的蚌式挖泥斗主体1的铲刀2的其中一个铲刀或齿上安装一个或多个阻力传感器4，铲刀2在海底按一定的闭合速度取样，通常在海底取样过程中，铲刀闭合速度保持2cm/s的匀速运动，在取样过程中同时测出土体的阻力，用现有的静力触探数据处理系统即可对采集的阻力数据进行分析，得出沉积物的强度、压缩性、密实度、稠度状态和承载力等参数。
权利要求
1.一种深海表层沉积物的力学性质原位探测装置，包括有挖斗臂(3)与其上的铲刀(2)在内的蚌式挖泥斗主体(1)，其特征是在于它还包括在挖斗臂(3)的铲刀(2)上至少固定有一个测量土体阻力参数的阻力传感器(4)，该阻力传感器(4)经电缆(5)连接相应的数据采集处理装置(6)。
2.深海表层沉积物的土体阻力参数的测量方法，其特征是在于用蚌式挖泥斗主体(1)的铲刀(2)上设置的至少一个测量土体阻力参数的阻力传感器(4)，然后在海底取样过程中，该铲刀(2)的闭合速度以2cm/s的匀速运动取样而测量获取的土体阻力参数，并经电缆(5)连接数据采集处理装置(6)贮存显示。
3.如权利要求1所述的原位探测装置，其特征在于上述蚌式挖泥斗主体(1)的测量土体阻力参数的阻力传感器(4)是静力触探数据处理装置。
全文摘要
本发明涉及深海表层沉积物的力学性质原位探测装置。包括有挖斗臂与其上的铲刀在内的蚌式挖泥斗主体，其特征是在于它还包括在挖斗臂的铲刀上固定有一只阻力传感器。深海表层沉积物的土体阻力参数的测量方法是在海底取样过程中，该铲刀闭合速度保持2cm/s的匀速取样，用现有的静力触探数据处理系统即可对采集的阻力数据并进行分析，得出沉积物的强度、压缩性、密实度、稠度状态和承载力等参数。显然本发明结构简单，操作方便，便于利用获取的阻力参数获得多深海表层沉积物的力学性质参数。
文档编号G01N19/00GK1900682SQ20061006960
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月21日 优先权日2006年7月21日
发明者冯秀丽, 林霖, 黄明泉, 刘晓瑜, 孙晶 申请人:中国海洋大学