一种深海海底地质硬度检测仪的制作方法

本实用新型涉及海洋探测技术领域，尤其是一种深海海底地质硬度检测仪。

背景技术：

作为建造大型海洋生产设施和管道的初始阶段的一部分，检查海床的表面是非常重要的，作为如深海石油勘探和钻机或其它结构的建设基础。确定土壤的物理和机械性质是评估地质的关键，因此在深海水域的海底物理测试是至关重要的。深海的基础建设需要准确的土壤强度的测量数据，因此，需要提高探测仪的质量和精度，并免受压力计的巨大的静水压力。

技术实现要素：

为了克服现有技术中海床地质硬度检测的不准确性，提出了一种检测准确且免受外界静水压力影响的深海海底地质硬度检测仪。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种深海海底地质硬度检测仪，所述检测仪包括摩擦套筒、锥形尖端、尖端负载单元及摩擦负载单元；所述锥形尖端设置在设置在所述摩擦套筒前端；所述尖端负载单元具有中空内腔且设置在所述摩擦套筒内部，所述尖端负载单元的前端连接在所述锥形尖端的背面；所述尖端负载单元的外壁设置有外肩，所述摩擦套筒的内壁设置有与所述外肩相对的内肩，所述摩擦负载单元设置在所述摩擦套筒与所述尖端负载单元之间，并且所述摩擦负载单元的前端抵靠在所述内肩和外肩上；所述摩擦套筒所受到的外力传递到所述摩擦负载单元；所述锥形尖端所受到的阻力传递到所述尖端负载单元；所述检测仪还包括孔隙水压力传感器及倾角传感器；所述孔隙水压力传感器的一端固定于所述锥形尖端内，另一端设置在所述尖端负载单元的中空内腔中；所述倾角传感器设置在所述中空内腔中，所述孔隙水压力传感器及倾角传感器均连接外部电缆。

进一步，所述锥形尖端背面与所述摩擦套筒之间设置有多孔过滤器。以用于当锥形尖端前进时获得穿透孔隙压力以及渗透过程中的任何暂停期间的孔隙压力耗散。

进一步，所述摩擦套筒与摩擦负载单元之间以及所述尖端负载单元与摩擦套筒之间均设置有水密封件。水密封件防止水进入检测仪内并干扰检测仪的压力输送。

进一步，所述摩擦套筒与所述多孔过滤器之间设置有土密封件。土密封件防止海底地表中的土进入检测仪内部污染仪器。

更进一步，所述锥形尖端的顶角为60°。

本实用新型技术方案中，检测仪由锥形尖端、尖端负载单元、摩擦套筒和摩擦负载单元构成。锥形尖端所受的阻力被转移到尖端负荷单元以测量受到的阻力。而作用在摩擦套上的总作用力除以摩擦套的表面积可以作为产生的单位摩擦力，摩擦套筒的内肩连接到摩擦负载单元，使得摩擦套筒受到的力传递到摩擦负载单元上，孔隙水压力传感器及倾角传感器将受力状态信息通过电缆传输给外部平台，外部平台依据数据准确确定地表的土质硬度情况。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中检测仪结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

见图1所示，本实用新型具体实施例中，一种深海海底地质硬度检测仪100，检测仪包括摩擦套筒1、设置在摩擦套筒1前端的锥形尖端2、尖端负载单元3及摩擦负载单元4；尖端负载单元3具有中空内腔31且设置在摩擦套筒1的内部，尖端负载单元3的前端连接在锥形尖端2的背面。

其中，尖端负载单元3的外壁设置有外肩32，摩擦套筒1的内壁设置有与外肩32相对的内肩11，摩擦负载单元4设置在摩擦套筒1与尖端负载单元3之间，并且摩擦负载单元4的前端抵靠在内肩11和外肩32上；摩擦套筒1所受到的外力传递到摩擦负载单元4；锥形尖端2所受到的阻力传递到尖端负载单元3；检测仪100还包括孔隙水压力传感器5及倾角传感器6；孔隙水压力传感器5的一端固定于锥形尖端2内，另一端设置在尖端负载单元3的中空内腔31中；倾角传感器6设置在中空内腔31中，孔隙水压力传感器5及倾角传感器6均连接外部电缆10。

本实用新型具体实施例中，锥形尖端2所受的阻力被转移到尖端负荷单元3以测量受到的阻力。而作用在摩擦套筒1上的总作用力除以摩擦套筒1的表面积可以作为产生的单位摩擦力，摩擦套筒力的内肩11连接到摩擦负载单元4，使得摩擦套筒1受到的力传递到摩擦负载单元4上，而孔隙水压力传感器5及倾角传感器6将受力状态信息通过电缆10传输给外部平台，外部平台依据数据准确确定地表的土质硬度情况。由此可以依据检测仪100准确测量检测仪周围及前端的受力情况并准确计算土质硬度。本实用新型具体实施例中的锥形尖端2可以由铝，钢或钛等金属制成。

本实用新型具体实施例中，锥形尖端2的背面与摩擦套筒1之间设置有多孔过滤器7。以用于当锥形尖端2前进时获得穿透孔隙压力以及渗透过程中的任何暂停期间的孔隙压力耗散。

本实用新型具体实施例中，摩擦套筒1与摩擦负载单元4之间以及尖端负载单元3与摩擦套筒1之间均设置有水密封件8。水密封件8防止水进入检测仪100内并干扰检测仪100的压力输送。

优选地，摩擦套筒1与多孔过滤器7之间设置有土密封件9。土密封件9防止海底地表中的土进入检测仪100内部污染仪器。

本实用新型具体实施例中，优选地锥形尖端2的顶角为60°，从而可以更稳定牢固的伸入海底土层中。

以上仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。