一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法与流程

本发明属于海洋地质勘查及监测，具体为一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法。

背景技术：

1、地质勘查从广义上可理解为地质工作，是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，运用测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等地质勘查方法，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行的调查研究工作，在对海洋地质环境勘查时需要对海底的沉积物进行勘查测定。

2、海洋沉积物是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。它是自然水域的重要组成部分，是当前生态地球化学及环境调查重要的监测对象之一。海洋生态系统中的有机碳大部分被固定和埋藏在沉积物中，系统总碳的50%~90%存储于地下沉积物中，且能长时间封存。海洋中沉积物积累的速率代表碳循环中“汇”的强度，海洋沉积物厚度变化是衡量碳汇能力的重要指标。除了在碳循环中的直接作用外，海洋沉积物还通过降低海底粗糙度等来改变海洋的水深，进而影响海洋温度、化学过程和环流。因此，测定海洋沉积物的厚度变化可为海洋沉积动力学在海底地貌演化、生态系统的维护和改造、人类活动对环境影响的评估、海洋资源开发和持续发展等方面的应用提供科学依据。

3、目前对于海洋沉积物厚度变化测定时，基本上都是通过海上钻井平台对海洋的沉积物进行多次取样，取样后对沉积物的厚度进行测定，根据多次测定结果的进行比较，从而得出沉积物的厚度变化，导致测定的过程比较麻烦，且测定的效率比较低，而且不便于对不同的位置进行沉积物的厚度进行测定，造成测定的范围比较小，不便于对海底的地质进行勘查。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法，有效地解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海底沉积物厚度变化测定装置，包括水下机器人，所述水下机器人通过转动机构连接有安装箱，所述安装箱内设有沉积物厚度测定机构，所述沉积物厚度测定机构包括所述安装箱内设有转动腔，所述转动腔端壁间转动连接有测定齿轮轴，所述测定齿轮轴与测定电机动力连接，所述测定电机固定安装在所述安装箱内，所述测定齿轮轴的外表面固定安装有测定主齿轮，所述测定主齿轮与测定副齿轮啮合，所述测定副齿轮固定安装有螺母块，所述螺母块与测定丝杆螺纹连接，所述螺母块转动安装在所述转动腔底壁上，所述测定丝杆贯穿滑动在所述转动腔端壁间，所述测定丝杆上设有升降花滑槽，所述升降花滑槽端壁间转动连接有升降丝杆，所述升降丝杆与升降电机动力连接，所述升降电机固定安装在所述测定丝杆内，所述升降丝杆与升降螺母块螺纹连接，所述升降螺母块滑动安装在所述升降花滑槽端壁间，所述升降螺母块的上下表面对称转动连接有环形导轨，所述环形导轨上固定连接有l型连接架，所述l型连接架的末端固定安装有第一球形清洁刀，所述第一球形清洁刀伸入到所述升降丝杆的螺纹槽中与螺纹槽滑动接触，所述升降花滑槽端壁上设有相应的刻度，所述升降螺母块上表面固定连接有安装架，所述安装架上侧末端固定安装有视觉传感器，所述升降螺母块端壁上固定连接有滑板，所述滑板下侧表面固定安装有压力感应组件，所述测定丝杆下侧末端固定连接有插入头。

3、优选的，所述安装箱上设有隔绝机构，所述隔绝机构包括所述安装箱端壁上固定连接的固定板，所述固定板下侧端壁上固定安装有隔绝电动推杆，所述隔绝电动推杆下侧末端固定安装有圆盘，所述圆盘上转动连接有隔绝筒，所述隔绝筒上转动连接有固定盘，所述固定盘与所述测定丝杆之间滑动连接，所述圆盘内加工有隔绝齿轮腔，所述隔绝齿轮腔端壁间转动连接有隔绝齿轮轴，所述隔绝齿轮轴与隔绝电机动力连接，所述隔绝电机固定安装在所述圆盘内，所述隔绝齿轮轴的外表面固定安装有隔绝齿轮，所述隔绝齿轮与隔绝环形齿条啮合，所述隔绝环形齿条固定安装在所述隔绝筒的外表面，所述隔绝筒底壁上固定连接有环形插刀，所述环形插刀外侧的所述隔绝筒底壁上固定连接有密封垫。

4、优选的，所述隔绝筒上设有排水机构，所述排水机构包括所述隔绝筒上设有的排水齿轮腔，所述排水齿轮腔端壁上转动连接有排水齿轮轴，所述排水齿轮轴与排水电机动力连接，所述排水电机固定安装在所述隔绝筒内，所述排水齿轮轴下侧末端固定安装有排水主齿轮，所述排水主齿轮与环形齿条啮合，所述环形齿条转动安装在所述排水齿轮腔端壁间，所述环形齿条与若干个排水副齿轮啮合，所述排水副齿轮固定安装在驱动轴的上侧末端，所述驱动轴转动安装在所述排水齿轮腔端壁上，所述隔绝筒上加工有若干个排水通道，所述排水通道端壁间固定安装有排水泵，所述排水泵与所述驱动轴动力连接。

5、优选的，所述转动机构包括所述水下机器人内加工的转动齿轮腔，所述转动齿轮腔端壁间转动连接有转动齿轮轴，所述转动齿轮轴与转动电机动力连接，所述转动电机固定安装在所述水下机器人内，所述转动齿轮轴的外表面固定安装有转动齿轮，所述转动齿轮与转动环形齿条啮合，所述转动环形齿条固定安装环形转动架底壁上，所述环形转动架转动安装在所述水下机器人上侧表面，所述环形转动架的圆周表面固定安装有固定杆，所述固定杆远离所述环形转动架一侧末端固定安装有所述安装箱。

6、优选的，所述水下机器人上设有固定机构，所述固定机构包括所述水下机器人加工的固定齿轮腔，所述固定齿轮腔端壁间转动连接固定主齿轮轴，所述固定主齿轮轴与固定电机动力连接，所述固定电机固定安装在所述水下机器人内，所述固定主齿轮轴外表面固定安装有固定主齿轮，所述固定主齿轮与若干个固定副齿轮啮合，所述固定副齿轮固定安装在固定电动推杆的外表面，所述固定电动推杆贯穿转动安装在固定齿轮腔底壁上，所述固定电动推杆下侧末端固定连接有固定钻头。

7、优选的，所述水下机器人内设有辅助固定机构，所述辅助固定机构包括所述水下机器人内加工的辅助齿轮腔，所述辅助齿轮腔端壁间转动连接有辅助主齿轮轴，所述辅助主齿轮轴与辅助电机动力连接，所述辅助电机固定安装在所述水下机器人内，所述辅助主齿轮轴的外表面固定安装有辅助主齿轮，所述辅助主齿轮与辅助副齿轮啮合，所述辅助副齿轮固定安装在伸缩轴的外表面，所述伸缩轴贯穿转动安装在所述辅助齿轮腔底壁上，所述固定钻头内设有辅助固定腔，所述伸缩轴延伸到所述辅助固定腔内，所述伸缩轴位于所述固定电动推杆内，所述伸缩轴与所述固定钻头之间转动连接，所述伸缩轴下侧末端固定连接有固定主动齿轮，所述固定主动齿轮与若干个固定从动齿轮啮合，所述固定从动齿轮固定安装在转轴的末端，所述固定钻头上设有若干个固定腔，所述转轴延伸到所述固定腔内，所述固定腔与所述辅助固定腔之间加工有齿轮腔，所述齿轮腔内的所述转轴的外表面固定安装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮固定安装在辅助丝杆的外表面，所述辅助丝杆转动安装在所述齿轮腔与固定腔之间，所述辅助丝杆的外表面螺纹连接有螺母板，所述螺母板滑动安装在所述固定腔端壁间，所述螺母板与固定钻头杆之间转动连接，所述固定钻头杆滑动安装在所述转轴的外表面。

8、优选的，所述水下机器人上设有升降机构，所述升降机构包括所述水下机器人内对称固定连接的夹持电动推杆，所述夹持电动推杆末端固定连接有夹持板，所述夹持板之间夹持有蓄水罐，所述蓄水罐的输入端固定连接有抽水泵，所述蓄水罐的输出端固定连接有排出泵。

9、优选的，所述水下机器人上设有推动机构，所述推动机构包括所述水下机器人端壁上固定连接的固定架，所述固定架端壁上对称转动连接有推动转轴，所述推动转轴与推动电机动力连接，所述推动电机固定安装在所述固定架内，所述推动转轴远离所述推动电机一侧末端固定连接有螺旋桨，所述固定架端壁上固定连接有防护罩，所述螺旋桨位于所述防护罩内。

10、优选的，所述安装箱上加工有环形槽，所述环形槽端壁上转动连接有固定环，所述固定环端壁上固定连接有第二清除球形刀，所述第二清除球形刀伸入到所述测定丝杆的螺纹槽中且与螺纹槽滑动连接，所述测定丝杆上设有限制滑槽，所述限制滑槽与限制块滑动连接，所述限制块固定安装在所述安装箱上。

11、本发明提供了一种海底沉积物厚度测定方法，基于上述所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，步骤包括：

12、步骤一：将所述水下机器人放入到水中；

13、步骤二：所述升降机构运动，从而使得所述水下机器人在海洋中下降；

14、步骤三：所述水下机器人下降时，所述推动机构运动，从而推动所述水下机器人在水中进行运动，便于运动到相应的位置；

15、步骤四：所述固定机构运动，从而实现将所述水下机器人固定在海底底部；

16、步骤五：将所述水下机器人固定后，所述辅助固定机构运动，从而进入到岩石中进行固定，从而实现对所述水下机器人进行进一步的固定；

17、步骤六：所述水下机器人固定后，所述转动机构运动，从而实现带动所述安装箱转动，从而实现带动所述安装箱转动到相应的位置；

18、步骤七：所述隔绝机构运动，从而带动所述隔绝筒内部进行隔绝，形成密封隔绝的空间；

19、步骤八：隔绝后，所述排水机构运动，从而对所述隔绝筒内部的水进行排出，便于进行测定；

20、步骤九：水排出后，所述沉积物厚度测定机构运动，对所述隔绝筒内的沉积物的厚度进行测量；

21、步骤十：重复上述步骤七至步骤八，从而实现对沉积物的厚度进行测定。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1. 本发明提供了一种海底沉积物厚度变化测定装置，可以实现对海洋沉积物的厚度进行测定，并且可以实现对测定的环境进行隔绝，防止测定时受到影响，而且测定时可以在海底进行，测定的效率比较高，可以实现在同一位置进行测定，在通过一个位置进行多次的测定，并且每次测定之间设有相应的时间间隔，通过比较测定的数值之间的差值，从而确定沉积物的厚度变化。

24、2.本发明提供了一种海底沉积物厚度变化测定装置，可以实现对测定的环境位置处进行隔绝，测定一次进行隔绝一次，并且可以实现对隔绝后的环境内部的水进行排出，便于进行测定，防止由于水流的流动造成影响。

25、3.本发明提供了一种海底沉积物厚度变化测定装置，可以实现在测定时对装置进行固定，固定在海底位置，防止测定时出现移动，对测定造成影响，保证了测定的效率。