[实用新型]冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测装置

说明书

本实用新型公开了一种冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测装置，包括有架体、钻头、冰桶和温度传感器，其中冰桶设在架体的底座上，钻头的顶端固定有连接杆，连接杆插设在架体上端的顶板和固定板上，钻头的下端对应冰桶的内腔设置，温度传感器设在冰桶的内腔中，检测方法为：步骤一：形成底部温度链和侧壁温度链；步骤二：调节侧壁温度链与中心之间的距离；步骤三：调节底部温度链的距离；步骤四：进行冰样冻制；步骤五：将钻头用卡盘夹持并固定在冰桶上方；步骤六：使热熔钻头与冰桶保持垂直；步骤七：记录冰层及融水温度分布。有益效果：结构简单，工作可靠，操作方便，能满足多种科学目的的研究工作。

技术领域

本实用新型涉及一种温度场分布检测装置，特别涉及一种冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测装置。

背景技术

冰作为一种特殊的岩石，熔点低，从固态到液态的相变过程中所需能量较少，这是采用热熔法进行冰层钻进的重要原因。在南极的勘探过程中，热熔钻进是南极冰层钻井技术的重要组成部分，而冰层热熔钻进的效率主要取决于热熔钻头的功率，形状等因素。为深入研究冰层热熔钻进，优化改进钻进方法，冰层热熔钻进周围冰层及融水的温度分布数据尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的是为了获取冰层热熔钻进周围冰层及融水的温度分布数据而提供的一种冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测装置。

本实用新型提供的冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测装置包括有架体、钻头、冰桶和温度传感器，其中冰桶设在架体的底座上，钻头的顶端固定有连接杆，连接杆插设在架体上端的顶板和固定板上，钻头的下端对应冰桶的内腔设置，温度传感器设在冰桶的内腔中，在冰桶内腔的垂直方向，温度传感器设置有数排，在冰桶内腔的水平方向，温度传感器呈米字型布设。

冰桶的底部通过滑块固连在架体底座的滑轨上，冰桶通过底部的滑块能够在滑轨上移动。

架体上端顶板的两端设置有滑轮，架体上部的固定板上下设置有两块，两块固定板通过螺杆连接，上部固定板的顶面两侧和下部固定板的底面两侧设有吊环，连接钻头的连接杆通过卡盘固定在上部固定板上，两块固定板的两侧插设在架体两侧的支撑柱上，两块固定板能够沿支撑柱进行上下滑动。

冰桶内腔中垂直方向上每排温度传感器的垂直固定杆的上下两端均插设在冰桶上下端的水平固定架上，水平固定架上开设有滑道，垂直固定杆的上下端能够在水平固定架的滑道内移动，从而能够使冰桶内腔中垂直向的温度传感器固定在冰桶内腔的任意位置处。

固定冰桶内腔中水平方向的温度传感器的水平固定杆的两端插设在垂直固定架上，垂直固定架上开设有滑道，水平固定杆的两端能够在垂直固定架上的滑道内移动，从而能够使冰桶内腔中水平向的温度传感器固定在冰桶内腔的任意位置处。

本实用新型提供的冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测方法，其方法如下所述：

步骤一：将温度传感器插入垂直固定杆及水平固定杆并固定在水平固定架和垂直固定架上，形成底部温度链和侧壁温度链；

步骤二：通过每个侧壁温度链固定在水平固定架上的位置，调节每个侧壁温度链与设计的钻孔轨迹中心之间的距离，使其各不相同；

步骤三：通过底部温度链固定在垂直固定架上的位置，调节底部温度链距离设计的钻孔底部的距离；

步骤四：将固定好的垂直向和水平向的温度传感器内架放入冰桶内，向冰桶内注水，并放置在设定温度的低温实验室内进行冰样冻制；

步骤五：待冰样冻制完成后，将冰桶固定在架体的底座上，并将钻头用卡盘夹持并固定在冰桶上方；

步骤六：调节卡盘固定板，使热熔钻头与冰桶保持垂直；