專利名稱：深海表層沉積物的強(qiáng)度和變形性質(zhì)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及深海表層沉積物的強(qiáng)度和變形性質(zhì)測量裝置。
背景技術(shù)：
隨著深海能源的開發(fā)利用，對于海底土體工程性質(zhì)探測技術(shù)要求越來越高。目前國際上常用的有深海鉆探、海底靜力觸探、表層挖泥斗取樣、重力取樣管取樣和工程物探等方法和相應(yīng)設(shè)備。深海鉆探在國內(nèi)基本上還是空白，深海海底靜力觸探已從國外引進(jìn)，但這兩種方法操作復(fù)雜、設(shè)備昂貴。又由于工程物探只能定性的分析海底土體的性質(zhì)，而挖泥斗取上來的是擾動樣，多用來分析土的類型，重力取樣管可以將樣品取回實驗室進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)測試，但經(jīng)過取樣和搬運(yùn)過程的擾動，已使樣品“失真”，不能準(zhǔn)確反映原位土體的物理力學(xué)性質(zhì)。因此在實際勘查中大多用的是挖泥斗取樣，再結(jié)合工程物探的方法對深海土體物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行定性分析，顯然實際測量仍然不便。又，目前的研究成果已能方便地利用土體的阻力參數(shù)，分析計算出表層沉積物的強(qiáng)度、壓縮性以及密實度、稠度狀態(tài)和承載力等參數(shù)或指標(biāo)，顯然方便地測量出原位的土體的阻力參數(shù)，是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種能簡便獲取深海表層沉積物的強(qiáng)度和變形性質(zhì)的裝置，即探測深海表層沉積物的強(qiáng)度和變形性質(zhì)的測量裝置。
本實用新型充分利用現(xiàn)有的挖泥斗取樣設(shè)備，只要在已有的蚌式挖泥斗的鏟刀上固定安裝一個阻力傳感器，并且在取樣過程中同時測量出土體的阻力參數(shù)，以便于利用獲取的阻力參數(shù)數(shù)據(jù)和已有的分析計算處理方法，便可計算分析出表層沉積物的強(qiáng)度、壓縮性、密實度、稠度狀態(tài)和承載力等參數(shù)。
因此本實用新型的基本技術(shù)方案是在蚌式挖泥斗的鏟刀上固定安裝一個阻力傳感器，即一種深海表層沉積物的物理力學(xué)性質(zhì)原位探測裝置，包括有挖斗臂與其上的鏟刀在內(nèi)的蚌式挖泥斗主體，其特征是在于它還包括在挖斗臂的鏟刀上固定安裝一個測量土體的阻力參數(shù)的阻力傳感器，并經(jīng)電纜連接一個數(shù)據(jù)采集處理裝置。具體地說是通過安裝在蚌式挖泥斗鏟刀上的阻力傳感器并經(jīng)電纜連接一個數(shù)據(jù)采集處理裝置，實現(xiàn)了原位間接探測出沉積物強(qiáng)度，和表征變形性質(zhì)的壓縮性、密實度、稠度狀態(tài)和承載力等參數(shù)。
顯然本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于利用獲取的阻力參數(shù)，實現(xiàn)了原位間接探測出沉積物強(qiáng)度，和表征變形性質(zhì)的壓縮性、密實度、稠度狀態(tài)和承載力等參數(shù)。


圖1.本實用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2.本實用新型的阻力傳感器安裝位置示意圖。
其中，1.蚌式挖泥斗主體 2.鏟刀 3.挖斗臂 4.阻力傳感器 5.電纜 6.數(shù)據(jù)采集處理裝置。
具體實施方式
如圖1，本實用新型包括有挖斗臂3與其上的鏟刀2在內(nèi)的蚌式挖泥斗主體1，其特征在于它還包括在挖斗臂3的鏟刀2上至少固定安裝一個測量土體阻力參數(shù)的阻力傳感器4，并經(jīng)電纜5連接一個數(shù)據(jù)采集處理裝置6。該阻力傳感器4為靜力觸探傳感器。
考慮到測量出的土體的阻力參數(shù)的精確性，鏟刀2上可以固定安裝至少一只阻力傳感器。如圖2是在鏟刀2上固定3個阻力傳感器4。
深海表層沉積物的土體阻力參數(shù)的測量方法，其特征是在于用蚌式挖泥斗主體(1)的鏟刀(2)上設(shè)置的一個測量土體阻力參數(shù)的阻力傳感器(4)，在海底取樣過程中，鏟刀(2)的閉合速度以2cm/s的勻速運(yùn)動取樣而測量獲取的土體阻力參數(shù)，并經(jīng)電纜(5)連接數(shù)據(jù)采集處理裝置(6)貯存顯示。
本實用新型是在已有的蚌式挖泥斗主體1的鏟刀2的其中一個鏟刀或齒上安裝有一個或多個阻力傳感器4，鏟刀2在海底按一定的閉合速度取樣，通常在海底取樣過程中，鏟刀閉合速度保持2cm/s的勻速運(yùn)動取樣過程中同時測出土體的阻力，即可實現(xiàn)用現(xiàn)有的靜力觸探數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對采集的阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出沉積物的強(qiáng)度、壓縮性、密實度、稠度狀態(tài)和承載力等參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種深海表層沉積物的強(qiáng)度和變形性質(zhì)測量裝置，包括有挖斗臂(3)與其上的鏟刀(2)在內(nèi)的蚌式挖泥斗主體(1)，其特征在于它還包括在挖斗臂(3)的鏟刀(2)上至少固定有一個測量土體阻力參數(shù)的阻力傳感器(4)，該阻力傳感器(4)經(jīng)電纜(5)連接相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集處理裝置(6)進(jìn)行采集處理、貯存顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于上述蚌式挖泥斗主體(1)的測量土體阻力參數(shù)的阻力傳感器(4)是靜力觸探數(shù)據(jù)處理裝置。
專利摘要本實用新型涉及深海表層沉積物的強(qiáng)度和變形性質(zhì)測量裝置。包括有挖斗臂與其上的鏟刀在內(nèi)的蚌式挖泥斗主體，其特征在于它還包括在挖斗臂的鏟刀上固定有至少一只阻力傳感器。首先測量出深海表層沉積物的土體阻力參數(shù)，以便于利用獲取的阻力參數(shù)和已有的分析計算處理方法得到沉積物的強(qiáng)度和變形性質(zhì)參數(shù)，即在海底取樣過程中，挖泥斗的鏟刀閉合速度保持2cm/s的勻速取樣，用現(xiàn)有的靜力觸探數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)即可對采集的阻力數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得出沉積物的強(qiáng)度、壓縮性、密實度、稠度狀態(tài)和承載力等參數(shù)。顯然本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實現(xiàn)了利用獲取的阻力參數(shù)原位間接探測出深海表層沉積物的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。
文檔編號G01N19/00GK2919231SQ20062008727
公開日2007年7月4日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者馮秀麗, 林霖, 黃明泉, 劉曉瑜, 孫晶 申請人:中國海洋大學(xué)