一种深海可燃冰cbs探测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种深海可燃冰CBS探测系统，包括探测仪机箱、耐高压筒、水下滑翔机、水声信息系统，所述探测仪机箱装在耐高压筒内，耐高压筒上方由水下滑翔机牵引升降、潜入海底和水平移动，下方由滑撬滑行边移动边检测，探测仪机箱在耐高压筒内沿两侧导轨上下移动，以检测海底沉积物层中不同厚度的可燃冰。本发明提供的深海可燃冰CBS探测系统结构简单、操作方便、能快速、安全、准确地探测可燃冰。
【专利说明】一种深海可燃冰CBS探测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新能源一深海可燃冰的先进无损检测用的物理探测系统领域，具体为一种深海可燃冰CBS探测系统。
【背景技术】
[0002]对于深海可燃冰一天然气水合物的勘探开发，特别是探测技术，列入国家专项技术的有多项，例如，海底电磁技术，矿体三维与海底高频地震联合探测技术，热流原位探测技术，流体地球化学探测技术，原位地球化学探测技术，重力活塞式保真取样技术等。许多科研机构还尝试了多种方法和系统，例如深拖分置式脉冲等离子体震源系统、可控源电磁发射系统、超声和时域反射联合探测技术、卫星热红外遥感探测方法、海底地震仪等。还有利用各种先进的现代仪器探测技术，在实验室内对可燃冰特性作研究，例如激光拉曼光谱、X射线CT、核磁共振、X射线衍射技术和高压差示扫描量热仪等，所有上述技术和系统都有创新，也取得了很多成就，但是，也存在如下突出问题:第一，系统复杂，现场操作不便；第二，系统成本高，辅助设备成本更高；第三，易引发甲烷气体泄漏或喷发，造成污染；第四，给出的是间接结果，不能直接给出是否为可燃冰的结果；第五，检测速度慢，给出最终结果的时间周期长；第六，不适应深海可燃冰分布区域的特性，给不出可燃冰存在的具体位置。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题在于提供一种深海可燃冰CBS探测系统，以解决上述问题。
[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种深海可燃冰CBS探测系统，包括探测仪机箱、耐高压筒、水下滑翔机、水声信息系统，所述探测仪机箱包括射线源系统、探测器阵列、采传电子学系统、高低压直流电源、大功率锂电池组，所述耐高压筒包括筒体、底盖门、吊环把手、探测仪机箱上下移动的导轨、电机
I1、滑撬，所述水下滑翔机包括耐压壳体、运动系统和自动控制系统、滑轮及吊装用的钢丝绳，所述水声信息系统包括基于DSP的实时水声调频通信系统、发射换能器和接收机。
[0005]作为优选，所述探测仪机箱应满足在深海水中测量的要求，既要密封不进水，又要不阻碍探测仪测量，因此探测仪机箱的底板采用轻金属材料制成，同样，耐高压筒底盖门不能阻碍探测仪测量，因此，耐高压筒底盖门在探测仪测量时由电机I将其自动打开。
[0006]作为优选，所述Y射线源按照CBS技术的特点选择较低活度、低能量、半衰期长的密封Y射线源，并用源容器和前准直器。
[0007]作为优选，所述探测器选择接收面积大，探测效率高，能量分辨率好，响应时间快的探测器。
[0008]作为优选，所述水下运载器采用可潜入深海超过5000米深度的、无缆水下滑翔机。
[0009]作为优选，所述双滑撬安装在耐高压筒底部的两侧，双滑撬可减少在海底面运动时的阻力，又可减小水下滑翔机的牵引力。
[0010]作为优选，所述探测仪机箱安装在耐高压筒内两端的导轨上，能逐步向下移动一个范围，以便探测到海底面沉积物层中不同厚度处的物质。
[0011]作为优选，所述水声信息系统的发射换能器与采传电子学系统为一体结构。
[0012]本发明提供的深海可燃冰CBS探测系统结构简单、操作方便、能快速、安全、准确地探测可燃冰。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图。
[0014]图2为Y射线源的布局示意图。
[0015]图3为探测器阵列的布局示意图。
[0016]图中:1、水下滑翔机；2、滑轮；3、吊装用的钢丝绳；4、吊环把手；5、耐高压筒；6、探测仪机箱；7、大功率锂电池组；8、电机I ;9、水声信息系统；10、探测器阵列；11、采传电子学系统；12、探测仪机箱底板；13、耐高压筒底盖门；14、滑撬；15、海底面被测物；16、射线源系统；17、Y射线源；18、源容器；19、Y射线源发出的射线；20、散射的CBS射线；21、前准直器；22、导轨；23、电机II ;24、高低压直流电源；25、耐高压筒筒体；26、水下滑翔机耐压壳体；27、水下滑翔机运动系统；28、水下滑翔机自动控制系统；29、发射换能器；30、水声调频通信系统；31、接收机。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0018]如图1-3所示，一种深海可燃冰CBS探测系统，包括探测仪机箱6、耐高压筒5、水下滑翔机1、水声信息系统9，所述探测仪机箱6包括射线源系统16、探测器阵列10、采传电子学系统11、高低压直流电源24、大功率锂电池组7，所述耐高压筒5包括筒体25、底盖门13、吊环把手4、探测仪机箱上下移动的导轨22、电机II 23、滑撬14，所述水下滑翔机I包括耐压壳体26、运动系统27和自动控制系统28、滑轮2及吊装用的钢丝绳3，所述水声信息系统9包括基于DSP的实时水声调频通信系统30、发射换能器29和接收机31。
[0019]作为优选，所述对于每组系统来说，Y射线源17、探测器阵列10与海底被测物15三者构成康普顿背散射扫描几何学。
[0020]作为优选，所述探测仪机箱6是密封的，探测仪机箱底板12由轻金属制成，对Y射线无明显减弱，在测量时，电机I 8将耐高压筒底盖门13自动打开。
[0021]作为优选，所述射线源系统16选用低活度、低能量、长半衰期的密封Y射线源17，并用源容器18和前准直器21。
[0022]作为优选，所述探测器阵列10选用多组接收面积大、探测效率高、能量分辨好，响应时间快的探测器。
[0023]作为优选，所述探测仪机箱6装在耐高压筒5内，由水下滑翔机I运载潜入深海并牵引移动，同时由滑撬14沿水下滑翔机I牵引方向移动进行检测，探测仪机箱6可由电机II23驱动沿着导轨22上下移动，以检测不同深度的物质。
[0024]本发明提供的深海可燃冰CBS探测系统结构简单、操作方便、能快速、安全、准确地探测可燃冰。
[0025]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种深海可燃冰CBS探测系统，包括探测仪机箱、耐高压筒、水下滑翔机、水声信息系统，其特征在于:所述探测仪机箱装在耐高压筒内，耐高压筒上方由水下滑翔机牵引升降、潜入海底和水平移动，下方由滑撬滑行边移动边检测，探测仪机箱在耐高压筒内沿两侧导轨上下移动，以检测海底沉积物层中不同厚度的可燃冰。
2.根据权利要求1所述的一种深海可燃冰CBS探测系统，其特征在于:所述射线源系统和探测器阵列设计多组，每组中Y射线源、四支探测器与被测物三者构成康普顿背散射几何学。
3.根据权利要求1所述的一种深海可燃冰CBS探测系统，其特征在于:射线源系统包括Y射线源、源容器和前准直器，按CBS技术原理要求，Y射线源选用低活度、低能量、长半衰期的密封Y射线源，使用寿命达到10年以上。
【文档编号】G01V11/00GK104237971SQ201410519557
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】丁莉 申请人:丁莉