[发明专利]一种海底沉积物纵波声波参数原位自动测量装置及方法

权利要求书

1.一种海底沉积物纵波声波参数原位自动测量装置，其特征在于，包括：甲板收放装置、声波自动测量仪装置和深海取样器装置；其中，所述甲板收放装置与所述深海取样器装置通过缆绳连接；所述声波自动测量仪装置设置于所述深海取样器装置的耐压密封腔内；所述甲板收放装置，用于对所述声波自动测量仪装置和所述深海取样器装置进行收放控制；所述声波自动测量仪装置，用于对海底沉积物进行测量；所述深海取样器装置，用于对海底沉积物进行取样；

所述声波自动测量仪装置，包括：数据采集卡、计算机和电源；其中，所述数据采集卡、所述计算机和所述电源分别电连接；所述计算机，用于控制所述数据采集卡对海底沉积物进行测量；所述电源，用于为所述数据采集卡和所述计算机供电；

所述数据采集卡，包括：前级模拟信号处理电路模块、AD模数转换模块、海底触发电路模块、压电控制电路模块、USB模块和FPGA控制模块；所述FPGA控制模块分别与所述前级模拟信号处理电路模块、所述AD模数转换模块、所述海底触发电路模块、所述压电控制电路模块以及所述USB模块电连接；所述FPGA控制模块，用于控制所述前级模拟信号处理电路模块保证对应通道的纵波信号可传输至所述AD模数转换模块；所述AD模数转换模块，用于对所述纵波信号进行模数转换；所述压电控制电路模块，用于产生所述对应通道的纵波信号；所述海底触发电路模块，用于当确定所述深海取样器装置触底时，向所述FPGA控制模块发送激励信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述海底触发电路模块，包括：加速度传感器和信号处理电路；所述加速度传感器，用于判断所述深海取样器装置的运动状态；所述信号处理电路，用于当确定所述深海取样器装置触底时，向所述FPGA控制模块发送激励信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA控制模块，包括：上位机控制信号处理模块、压电控制模块、时钟控制模块、AD控制模块、FIFO模块、USB数据传输模块和系统启动信号检测模块；其中，所述上位机控制信号处理模块分别与所述压电控制模块、所述时钟控制模块、所述AD控制模块、所述FIFO模块、所述USB数据传输模块和所述系统启动信号检测模块电连接；所述上位机控制信号处理模块，用于解析从所述计算机下发过来的命令；所述压电控制模块，用于控制所述压电控制电路模块的激励脉冲的产生以及脉冲的宽度；所述时钟控制模块，用于产生所述FPGA控制模块的内部电路所需要的时钟信号；所述AD控制模块，用于控制所述AD模数转换模块；所述FIFO模块，用于实现对所述AD模数转换模块转换过来的数据的快速缓存；所述USB控制模块，用于完成对所述USB模块的对接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的装置，其特征在于，所述深海取样器装置，包括：由耐压密封腔和箱式采样器；所述耐压密封腔，用于设置所述声波自动测量仪装置；所述箱式采样器，用于设置耐压密封压电纵波换能器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述箱式采样器，包括：至少两个发射探头和至少两个接收探头；其中，所述发射探头与对应的接收探头构成一个所述对应通道；所述发射探头与所述压电控制模块连接；所述接收探头与所述前级模拟信号处理电路模块连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述甲板收放装置，包括：收放支架、绞车、控制器、第一指示灯和第二指示灯；其中，所述收放支架固接于船只甲板上，所述收放支架的一端设置有所述绞车，所述绞车上设有缆绳，所述缆绳的一端与所述深海取样器装置连接；所述控制器，用于控制所述绞车运转；所述第一指示灯，用于指示所述深海取样器装置触底，通过绞车运转来控制所述深海取样器装置的上升与下降；所述第二指示灯，用于指示测量完成。