架；315A、轉(zhuǎn)動桿；3151A、卡塊；316A、支撐板；317A、扭簧；32A、電纜壓板；321A、凹槽；322A、凹槽；33A、掛鉤；31B、刀片盒；311B、通孔；312B、刀片；3121B、回位裝置；3122B、刀片卡槽；313B、壓縮彈簧；32B、電纜壓板；321B、凹槽；322B、凹槽；33B、掛鉤；331B、掛鉤伸縮彈簧；332B、撞擊柱；34B、彈射控制盒；341B、扳機片；3411B、扳機片固定簧；3412B、扳機片轉(zhuǎn)動軸；342B、刀片卡鎖；3421B、刀片卡鎖固定簧；3422B、刀片卡鎖轉(zhuǎn)動軸；35B、斬纜機構(gòu)固定塊；4、鋼絲繩；51、聲學(xué)釋放器；52、聲學(xué)釋放器；61、浮力纜繩；62、浮力纜繩；7、地質(zhì)絞車鋼纜；8、甲板控制單元；9、海底沉積物；0、電纜。
【具體實施方式】
[0061]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本發(fā)明的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0062]本發(fā)明實施例的附圖中相同或相似的標號對應(yīng)相同或相似的部件；在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。
[0063]實施例1
[0064]一種海底熱流長期觀測的數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟:
[0065]第一步:在待觀測海域，利用重力取樣器采集樣品進行底質(zhì)分析，確定海底熱流長期觀測基站投放站位；同時在重力取樣器管外安裝小型探針，獲取海底表層沉積物的原位熱物性參數(shù)，并測量采集的沉積物樣品熱導(dǎo)率，以計算熱流；
[0066]第二步:如圖1所示，將海底熱流長期觀測基站用浮力纜繩61和62分別連接大噸位聲學(xué)釋放器51和52，兩根浮力纜繩61和62長度比為2m:50m ;大噸位聲學(xué)釋放器51和52再連接到地質(zhì)絞車鋼纜7末端；然后在第一步確定的投放站位通過地質(zhì)絞車將海底熱流長期觀測基站和大噸位聲學(xué)釋放器51和52投放到海水中，投放過程中通過大噸位聲學(xué)釋放器51和52實時監(jiān)控設(shè)備離底情況，當離底18?22m時停留5_10分鐘，等待海底熱流長期觀測基站達到垂直，同時測量溫度數(shù)據(jù)用于各測溫通道之間的相對溫差校正，然后再通過甲板控制單元給大噸位聲學(xué)釋放器51發(fā)送釋放命令，讓海底熱流長期觀測基站自由下落并盡可能豎直的插入海底沉積物；
[0067]如圖4-9所示，所述的海底熱流長期觀測基站大體上由回收單元1、拋棄單元2和電纜斬斷機構(gòu)3構(gòu)成；回收單元I設(shè)有回收支架，回收支架內(nèi)部盛放有2個小噸位聲學(xué)釋放器13，聲學(xué)釋放器13底部設(shè)有可閉合掛鉤131，回收支架還載有至少6個浮球14 ;拋棄單元2設(shè)有拋棄支架，拋棄支架下方固定連接熱流探針24，拋棄支架內(nèi)帶有配重塊28 ;回收單元I和拋棄單元2通過兩端連接聲學(xué)釋放器13底部的可閉合掛鉤131的鋼絲繩4固定在一起；電纜斬斷機構(gòu)3固定于回收單元I的回收支架底部，電纜O從拋棄單元2出發(fā)后進入電纜斬斷機構(gòu)3，再從電纜斬斷機構(gòu)3穿出后連接回收單元I的浮球14 ;通過鋼絲繩4從張緊到松弛的變化啟動電纜斬斷機構(gòu)3斬斷電纜O。
[0068]所述的回收支架包括縱向的中心架11，以及圍繞中心架11在水平方向分兩層設(shè)置的水平架12 ;所述的中心架11由縱向的四方棱柱體框架111和從四方棱柱體框架內(nèi)部1/2高度處向上延伸出來的一垂直立板112構(gòu)成；所述的垂直立板112與四方棱柱體框架111之間固定連接；所述的四方棱柱體框架111內(nèi)部盛放有2個第三聲學(xué)釋放器13，分別懸掛于所述的垂直立板112兩側(cè)，所述的第三聲學(xué)釋放器13底部設(shè)有可閉合掛鉤131，由第三聲學(xué)釋放器13內(nèi)部的步進電機帶動其開閉；所述的中心架11周圍設(shè)有至少6個浮球14，由所述的兩層水平架12支撐；
[0069]所述的拋棄支架包括一頂部表面為正方形的支撐框架21、處于支撐框架21頂部表面上的連接框架22、處于支撐框架21頂部表面下方的熱流探針固定裝置23、以及通過熱流探針固定裝置23固定于所述支撐框架21下方的熱流探針24 ;所述的連接框架22與所述支撐框架21之間固定連接，所述的支撐框架21與熱流探針固定裝置23之間固定連接；所述的連接框架22內(nèi)部設(shè)有2個對稱平行分布的鋼絲繩張緊部件25 ；
[0070]所述拋棄單元2的連接框架22頂部表面與所述回收單元I的四方棱柱體框架111底部表面相吻合接觸；所述的鋼絲繩4穿過連接框架22內(nèi)部的兩個鋼絲繩張緊部件25，兩端分別上行跨過連接框架22和四方棱柱體框架111相接觸結(jié)構(gòu)的外邊緣，最終呈環(huán)狀與所述第三聲學(xué)釋放器13底部的可閉合掛鉤131相鉤連；拋棄支架內(nèi)帶有配重塊28 ;所述的電纜斬斷機構(gòu)3位于所述拋棄單元2的連接框架22和回收單元I的四方棱柱體框架111相接觸后形成的空間內(nèi)。
[0071]如圖10和11所示，所述的電纜斬斷機構(gòu)3主要由刀片盒31A、電纜壓板32A和活動掛鉤33A組成；所述的電纜壓板32A為厚度在電纜直徑2倍以上的水平放置的長方體，在所述長方體下表面開有相互垂直的十字形凹槽，其中較深的凹槽321A深度是較淺的凹槽322A深度的1.2-1.5倍，較淺的凹槽322A寬度足以使電纜嵌入；所述的刀片盒31A頂部伸入較深的凹槽321A內(nèi)與電纜壓板32A固定連接，并開設(shè)通孔保持較淺凹槽322A的貫通，與較深的凹槽321A的走向平行的某個側(cè)面露出部分的上2/3段設(shè)有縱向延伸的通孔311A ;所述的刀片盒31A內(nèi)部設(shè)有刀片312A，所述的刀片312A刀刃朝上正對較深凹槽321A，刀片312A某一側(cè)面上設(shè)有凸起的圓柱形或棱柱形回位裝置3121A，回位裝置3121A穿過通孔311A向刀片盒31A外部凸出，并可在通孔311A內(nèi)上下滑動；所述刀片312A下緣固定連接強力壓縮彈簧313A，強力壓縮彈簧313A被完全壓縮后刀片312A上緣處于刀片盒31A內(nèi)上1/6處，而強力壓縮彈簧313A完全釋放后足以使刀片312A到達較深的凹槽321A內(nèi)，刀片312A兩側(cè)面下部均設(shè)有凹陷式卡槽；強力壓縮彈簧313A固定于刀片盒31A內(nèi)中下部的半開放托架314A上，半開放托架314A下方和外圍設(shè)有彈射控制單元，彈射控制單元下方連接所述的活動掛鉤33A ;所述的彈射控制單元包括一對轉(zhuǎn)動桿315A、一對支撐板316A和一組強力扭簧317A ;一對轉(zhuǎn)動桿315A對所述的半開放托架314A及其內(nèi)部的強力壓縮彈簧313A形成包圍，每個轉(zhuǎn)動桿315A都由頂端可嵌入刀片312A側(cè)面下部卡槽內(nèi)的卡塊3151A和倒L型省力杠桿構(gòu)成，所述倒L型省力杠桿于折點位置固定于刀片盒31A內(nèi)側(cè)面并能以固定點為軸整體轉(zhuǎn)動；一對支撐板316A分別固定于強力扭簧317A的兩個末端扭轉(zhuǎn)臂上，并于各自的遠端與所述的轉(zhuǎn)動桿315A底部形成轉(zhuǎn)動連接；所述的強力扭簧317A中部通過鋼絲繩連接所述的活動掛鉤33A。
[0072]如圖4-9所示，拋棄單元2的熱流探針固定裝置23為一長度與所述支撐框架21高度相等的圓筒，其下端與海底熱流探針24固定連接；所述的固定裝置內(nèi)部有電纜接頭壓管26，起始端起始于海底熱流探針24，管體沿軸向貫穿熱流探針固定裝置23內(nèi)部，并穿過支撐框架21頂表面的圓孔進入連接框架22和回收單元I的四方棱柱體框架111相接觸后形成的空間內(nèi)，終端位于電纜斬斷機構(gòu)3的刀片盒31A旁邊。所述的電纜接頭壓管26終端設(shè)置一上大下小的塞型螺栓27，電纜通過塞型螺栓27進入電纜接頭壓管26，最終與海底熱流探針24相連。拋棄單元2的連接框架22頂部表面四個角的位置設(shè)有定位孔221 ;所述回收單元I的四方棱柱體框架111底部表面四個角的位置設(shè)有定位突起1111 ;所述的定位孔221與定位突起1111相吻合接觸。
[0073]海底熱流探針24，如圖14所示，它主要由探針長桿2401和探針倉體2402構(gòu)成；所述的探針長桿2401為中空結(jié)構(gòu)的圓柱，其一端與所述的探針倉體2402通過螺紋連接，其另一端由可拆卸的圓錐狀探針頭2403封閉；如圖14、16和17所示，所述的探針倉體2402內(nèi)部設(shè)有測溫電路板2404，外部設(shè)有電纜接頭出口 2405和導(dǎo)熱油灌油口 2406 ;如圖13所示，所述的熱流探針內(nèi)部設(shè)有至少4個溫度傳感器2407，其一端的溫度探頭2408在所述的探針長桿2401內(nèi)部空間沿軸向等間距分布(每兩個溫度探頭2408之間間隔30cm)其另一端深入所述的探針倉體2402內(nèi)固定并通過導(dǎo)線與測溫電路板2404相連(參見圖14、16);如圖15所示，在所述的探針長桿2401內(nèi)，每兩個所述的溫度探頭2408之間設(shè)置2個垂直于長桿軸的熱對流屏蔽片2409(每兩個熱對流屏蔽片2409之間間隔1cm)，所述的熱對流屏蔽片2409是聚丙烯纖維以放射狀形式構(gòu)成的圓片型毛刷。在海底熱流探測中，海底熱流探針插入海底沉積物中后，沉積物的不同深度會存在溫度差異，這樣會導(dǎo)致導(dǎo)熱油因溫度差異而產(chǎn)生分子熱運動，此時溫度測量的準確性大大下降。為此，本發(fā)明所述的海底熱流探針結(jié)構(gòu)中特別設(shè)置了位于兩個溫度傳感器探頭之間的熱對流屏蔽片，所述的熱對流屏蔽片是由纖維物質(zhì)以放射狀形態(tài)形成的，具有細密的縫隙，既可以允許導(dǎo)熱油等介質(zhì)通過，又能夠限制其兩邊的導(dǎo)熱油等介質(zhì)之間的分子間熱運動，由此屏蔽了不同區(qū)域的導(dǎo)熱油等介質(zhì)之間的熱對流，從而進一步提高了溫度測量的準確性，特別是在探針長桿內(nèi)部每隔1cm設(shè)置一個熱對流屏蔽片時，能夠最大程度地避免其兩側(cè)導(dǎo)熱油之間的熱對流，達到非常高的測量精確度，同時也達到了探針制造成本與測量準確性的最佳平衡狀態(tài)。所述的測溫電路板2404發(fā)出的電纜通過電纜接頭出口 2405與外部主控系統(tǒng)相連；所述的導(dǎo)熱油灌油口 2406通過灌油導(dǎo)管2410通向所述的探針長桿2401內(nèi)部。
[0074]如圖15-17所示，在所述的熱流探針內(nèi)部進一步設(shè)置一固定桿2411，所述的固定桿2411是一端套有中空螺栓的細長桿，其無螺栓部分處于所述的探針長桿2401內(nèi)部，貫穿整個探針長桿2401，并與所述的探針頭2403螺紋連接(參見圖15)，在另一端的螺栓頭部圍繞細長桿與螺栓頭部連接的位置開設(shè)3個以上的通孔(參見圖16和17)...