一种深海海底漂浮沉积物再沉降测量装置的制作方法

本发明涉及深海采矿环境影响监测，具体为一种深海海底漂浮沉积物再沉降测量装置。

背景技术：

1、深海蕴藏了人类社会发展进步所需要的齐全资源种类，其中海底矿物因富含经济金属并作为陆地矿产的接续来源，而引起社会的广泛关注。随着社会人口、经济的增长和技术的革新，深海矿产资源开发利用越来越受到世界各国的重视。目前，已发现的深海金属矿产资源主要有多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物和稀土等。现有技术中，为评估深海矿产资源开采海底扰动产生的羽状流沉积物的再沉降特征，将海洋沉积物厚度测量和收集装置布放于试验区和环境参照区，在采矿试验期间及试验后开展海底沉积物再沉降厚度测量和沉积量采集，从而评估深海采矿羽状流沉积物再沉降产生的环境影响。深海海底漂浮沉积物再沉降测量装置一般直接放置于指定位置，目前没有报道装置或设备用于深海采矿试验羽状流沉积物在沉积厚度测量和采集工作，且装置应用过程中当外力作用时，容易导致装置倾倒，影响测量精度和样品采集。

技术实现思路

1、针对上述情况，本发明提供一种深海海底漂浮沉积物再沉降测量装置，有效的解决了上述背景技术中深海海底漂浮沉积物测量装置一般直接放置于指定位置，当外力作用在海洋沉积物测量装置上时，容易导致海洋沉积物测量装置倾倒，影响测量精度的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋沉积物测量装置，包括沉积物堆积测量座和红外测距仪本体，所述沉积物堆积测量座的顶部设有沉积物收集筒本体，沉积物收集筒本体的顶端固定连接有漏斗，红外测距仪本体和沉积物收集筒本体通过位置调节机构连接，沉积物堆积测量座的底部固定连接有若干支撑腿，支撑腿内开设有第一控制腔室，支撑腿的侧壁上开设有若干放置槽，放置槽内设有旋转稳固板，旋转稳固板的顶端和支撑腿转动连接，旋转稳固板两侧分别开设有凹槽，旋转稳固板的两侧分别设有翻转支撑侧板，翻转支撑侧板的一端位于凹槽内，且翻转支撑侧板和旋转稳固板转动连接，翻转支撑侧板的一侧和放置槽的内壁相接触，凹槽的内壁上固定连接有挡板，旋转稳固板上设有与翻转支撑侧板相配合弹性推动机构，第一控制腔室内设有活动支撑座，活动支撑座的底部固定连接有铁块，铁块的底部设有若干磁铁，磁铁上固定连接有第一连接板，第一连接板和旋转稳固板的顶端固定连接，沉积物堆积测量座上设有与活动支撑座相配合的传动升降组件，支撑腿插入指定位置，通过传动升降组件的设计，同于驱动活动支撑座竖直方向移动，通过驱动活动支撑座下移，以使得铁块驱动磁铁和第一连接板的倾斜角度发生改变，磁铁不再和铁块磁吸在一起，旋转稳固板旋转，使得旋转稳固板相对支撑腿垂直，第一连接板的一侧和活动支撑座的侧壁相接触，通过活动支撑座限位第一连接板和旋转稳固板的位置，避免旋转稳固板和第一连接板晃动，同时翻转支撑侧板不再与放置槽的内壁相接触，翻转支撑侧板可以相对旋转稳固板旋转，弹性推动机构驱动翻转支撑侧板旋转，以使得翻转支撑侧板和旋转稳固板处于同一水平面，增加了沉积物堆积测量座和支撑腿上移的阻力，进而增加了沉积物堆积测量座的稳定性，减少测量过程中沉积物堆积测量座倾倒的可能，提高了测量精度。

3、优选的，所述传动升降组件包括固定安装于活动支撑座顶部的螺纹套，活动支撑座的四个侧壁分别与第一控制腔室的四个内壁相接触，沉积物堆积测量座内开设有第二控制腔室，螺纹套内设有丝杆，丝杆的顶端贯穿第一控制腔室的顶部内壁，丝杆和支撑腿的连接处设有第一轴承，且丝杆的顶端延伸至第二控制腔室内，第二控制腔室内设有转盘，转盘和丝杆通过传动单元连接，沉积物堆积测量座和转盘通过驱动机构连接。

4、优选的，所述传动单元包括套设于转盘外部的第一齿轮环，第一齿轮环和转盘通过若干连接杆连接，丝杆的顶端与位于第二控制腔室内的第一齿轮固定连接，第一齿轮和第一齿轮环相啮合，转盘旋转时，进而使得连接杆驱动第一齿轮环旋转，通过第一齿轮环和第一齿轮的配合，第一齿轮环旋转时，可以使得若干个第一齿轮同步旋转，进而使得丝杆旋转，改变丝杆位于螺纹套内的长度，从而调节螺纹套和活动支撑座的高度。

5、优选的，所述驱动机构包括设置于沉积物堆积测量座底部的电机安装壳本体，电机安装壳本体内设有第一驱动电机，转盘的底部固定连接有转轴，转轴贯穿第二控制腔室的底部内壁，转轴和沉积物堆积测量座的连接处设有第二轴承，转轴的底端与位于电机安装壳本体内的第一固定盘固定连接，第一固定盘的底部开设有第一限位槽，第一驱动电机的输出端固定连接有第一限位板，且第一限位板插接于第一限位槽内，第一驱动电机的底部固定连接有第二限位板，电机安装壳本体的内壁上开设有第二限位槽，且第二限位板插接于第二限位槽内，电机安装壳本体和沉积物堆积测量座通过锁死器连接，通过第一驱动电机驱动第一限位板和第一固定盘旋转，进而使得转轴驱动转盘旋转。

6、优选的，所述锁死器包括两个设置于电机安装壳本体内的第一固定环，两个第一固定环相远离的一侧分别与电机安装壳本体的两侧内壁相接触，第一固定环和沉积物堆积测量座的底部固定连接，电机安装壳本体内设有插块，插块的一端贯穿电机安装壳本体的一侧内壁，插块和电机安装壳本体通过弹性单元连接。

7、优选的，所述弹性单元包括对称设置于电机安装壳本体两侧的活动板，活动板和插块固定连接，活动板上固定连接有两个固定柱，固定柱的一端与位于电机安装壳本体内的第二固定盘固定连接，固定柱的外部套设有第一压缩弹簧，第一压缩弹簧的两端分别与电机安装壳本体的内壁和第二固定盘的一侧固定连接，人工驱动活动板远离电机安装壳本体移动，使得插块脱离第一固定环，且固定柱和第二固定盘同步移动，第一压缩弹簧处于压缩状态，解除第一固定环和电机安装壳本体之间的固定关系，人工驱动电机安装壳本体相对沉积物堆积测量座下移，使得第一固定环脱离电机安装壳本体，且第一限位板脱离第一限位槽，即可完成电机安装壳本体和沉积物堆积测量座之间的拆分，人工驱动第一驱动电机相对电机安装壳本体上移，使得第二限位板脱离第二限位槽，即可完成第一驱动电机和电机安装壳本体之间的拆分，需要安装第一驱动电机时，人工驱动第一驱动电机移动，使得第二限位板插入第二限位槽内，人工驱动电机安装壳本体相对沉积物堆积测量座上移，使得第一限位板插入第一限位槽内，且第一固定环插入电机安装壳本体内，人工松开活动板，第一压缩弹簧驱动第二固定盘移动，进而使得固定柱和活动板移动，从而使得插块的一端插入第一固定环内，即可使得电机安装壳本体相对沉积物堆积测量座的固定，完成第一驱动电机的安装。

8、优选的，所述位置调节机构包括固定套设于沉积物收集筒本体外部的第二固定环，第二固定环的外部套设有旋转环，旋转环和第二固定环通过第三轴承连接，旋转环和红外测距仪本体通过第二连接板连接，旋转环的底部固定连接有第二齿轮环，第二固定环的底部固定连接有支撑架，支撑架上固定连接有第二驱动电机，第二驱动电机的输出端固定连接有第二齿轮，第二齿轮和第二齿轮环相啮合，通过第二驱动电机驱动第二齿轮旋转，进而通过第二齿轮和第二齿轮环的配合，以使得第二齿轮驱动第二齿轮环和旋转环相对第二固定环旋转，进而通过第二连接板驱动红外测距仪本体移动，改变红外测距仪本体的位置，即可测得沉积物在沉积物堆积测量座上不同位置的厚度。

9、优选的，所述沉积物收集筒本体的外部套设有固定连接的安装环，安装环和沉积物堆积测量座通过若干螺栓连接，沉积物通过漏斗进入到沉积物收集筒本体内，通过沉积物收集筒本体和漏斗可以对沉积物进行收集采样，人工驱动螺栓旋转，使得螺栓脱离安装环和沉积物堆积测量座，即可完成沉积物收集筒本体的拆除，便于取下收集好沉积物的沉积物收集筒本体。

10、优选的，所述弹性推动机构包括固定安装于旋转稳固板上的固定块，固定块上开设有滑槽，滑槽内设有两个夹持滑块，相邻两个夹持滑块之间通过第二压缩弹簧连接，滑槽的内壁上开设有若干导向槽，夹持滑块上固定连接有导向块，且导向块位于导向槽内，相邻两个夹持滑块分别与两个翻转支撑侧板相接触，翻转支撑侧板不再与放置槽的内壁相接触，翻转支撑侧板可以相对旋转稳固板旋转时，第二压缩弹簧处于压缩状态，进而第二压缩弹簧驱动两个夹持滑块相远离移动，通过导向槽和导向块的设计，避免夹持滑块脱离滑槽，夹持滑块移动时，通过夹持滑块驱动翻转支撑侧板相对旋转稳固板旋转，通过挡板对翻转支撑侧板进行支撑，夹持滑块和挡板夹持住翻转支撑侧板的两侧，以使得翻转支撑侧板和旋转稳固板处于同一水平面。

11、优选的，所述红外测距仪本体的信号输出端连接于控制plc的信号接收端，且控制plc的信号输出端分别与第一驱动电机和第二驱动电机的信号接收端相连接。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、（1）、支撑腿插入指定位置，通过传动升降组件的设计，同于驱动活动支撑座竖直方向移动，通过驱动活动支撑座下移，以使得铁块驱动磁铁和第一连接板的倾斜角度发生改变，磁铁不再和铁块磁吸在一起，旋转稳固板旋转，使得旋转稳固板相对支撑腿垂直，第一连接板的一侧和活动支撑座的侧壁相接触，通过活动支撑座限位第一连接板和旋转稳固板的位置，避免旋转稳固板和第一连接板晃动，同时翻转支撑侧板不再与放置槽的内壁相接触，翻转支撑侧板可以相对旋转稳固板旋转，且第二压缩弹簧处于压缩状态，进而第二压缩弹簧驱动两个夹持滑块相远离移动，通过导向槽和导向块的设计，避免夹持滑块脱离滑槽，夹持滑块移动时，通过夹持滑块驱动翻转支撑侧板相对旋转稳固板旋转，通过挡板对翻转支撑侧板进行支撑，夹持滑块和挡板夹持住翻转支撑侧板的两侧，以使得翻转支撑侧板和旋转稳固板处于同一水平面，增加了沉积物堆积测量座和支撑腿上移的阻力，进而增加了沉积物堆积测量座的稳定性，减少测量过程中沉积物堆积测量座倾倒的可能，提高了测量精度；

14、（2）、通过第一驱动电机驱动第一限位板和第一固定盘旋转，进而使得转轴驱动转盘旋转，以使得连接杆驱动第一齿轮环旋转，通过第一齿轮环和第一齿轮的配合，第一齿轮环旋转时，可以使得若干个第一齿轮同步旋转，进而使得丝杆旋转，改变丝杆位于螺纹套内的长度，从而调节螺纹套和活动支撑座的高度；

15、（3）、人工驱动活动板远离电机安装壳本体移动，使得插块脱离第一固定环，且固定柱和第二固定盘同步移动，第一压缩弹簧处于压缩状态，解除第一固定环和电机安装壳本体之间的固定关系，人工驱动电机安装壳本体相对沉积物堆积测量座下移，使得第一固定环脱离电机安装壳本体，且第一限位板脱离第一限位槽，即可完成电机安装壳本体和沉积物堆积测量座之间的拆分，人工驱动第一驱动电机相对电机安装壳本体上移，使得第二限位板脱离第二限位槽，即可完成第一驱动电机和电机安装壳本体之间的拆分，需要安装第一驱动电机时，人工驱动第一驱动电机移动，使得第二限位板插入第二限位槽内，人工驱动电机安装壳本体相对沉积物堆积测量座上移，使得第一限位板插入第一限位槽内，且第一固定环插入电机安装壳本体内，人工松开活动板，第一压缩弹簧驱动第二固定盘移动，进而使得固定柱和活动板移动，从而使得插块的一端插入第一固定环内，即可使得电机安装壳本体相对沉积物堆积测量座的固定，完成第一驱动电机的安装；

16、（4）、通过第二驱动电机驱动第二齿轮旋转，进而通过第二齿轮和第二齿轮环的配合，以使得第二齿轮驱动第二齿轮环和旋转环相对第二固定环旋转，进而通过第二连接板驱动红外测距仪本体移动，改变红外测距仪本体的位置，即可测得沉积物在沉积物堆积测量座上不同位置的厚度；

17、（5）、沉积物通过漏斗进入到沉积物收集筒本体内，通过沉积物收集筒本体和漏斗可以对沉积物进行收集采样，人工驱动螺栓旋转，使得螺栓脱离安装环和沉积物堆积测量座，即可完成沉积物收集筒本体的拆除，便于取下收集好沉积物的沉积物收集筒本体。