[实用新型]一种海底沉积物径向分层声学特性测量装置

说明书

本实用新型公开了一种海底沉积物径向分层声学特性测量装置，及利用超声波、声波或次声波来测试或分析材料技术领域，其包括：型材架；样品底座，其连接在所述型材架上，用于固定沉积物样品管；以及，换能器夹持移动平台，其通过电动丝杆移动机构连接在所述型材架上；其中，所述第二连接机构驱动所述换能器夹持移动平台沿所述沉积物样品管的长度方向运动，所述换能器夹持移动平台具有两配合使用的第一换能器夹具，所述第一换能器夹具相向运动以将第一换能器固定于所述沉积物样品管的管壁且两换能器在同一直线上。本实用新型弥补了现有沉积物声学测量装置的技术不足，可广泛用于沉积物柱状样品的声学参数分层测量中，具有较好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及利用超声波、声波或次声波来测试或分析材料技术领域，具体涉及一种海底沉积物径向分层声学特性测量装置。

背景技术

海底表层沉积物通常被视为一种固液双相介质，它是海底海水与海底沉积层的分界面，承载着海洋资源勘探、船舰航行、声场分析等工程实践和科学研究所必须的声学边界和声波传播层，其声学特性是海洋声场环境的重要组成部分，也是海洋声场预报中必不可缺的关键参数，在海洋工程建设、海底资源勘探以及海洋环境监测等领域具有重要的应用价值和研究意义。

海底沉积物声学参数测量主要有以下三种，即取样测量、反射/折射剖面遥测以及原位测量。取样测量是在实验室或船舶甲板上测量沉积物的声学参数，一直是海底沉积物声学性质测量的主要方法，具有操作简单、方便快捷、节省人力物力等优势，是不可替代的；反射/折射剖面遥测是利用人工地震波在地层中的传播规律获取地层信息可以快速获取大范围海底沉积物的声速参数信息，但精度往往较低，无法满足分层获取声学参数需求；原位测量是将安装有声学换能器的测量设备直接贯入海底沉积物，该方法避免了沉积物所处温度、压力等周围环境变化以及样品扰动引起的测量误差，但原位测量设备收放过程较为繁琐、成本高、风险大、效率低，且不能直接获得沉积物样品，目前该方法及设备仪器仍在不断改进和推广。

综上，取样测量可对海底沉积物样品进行快速测量，极大程度上降低了测试成本和风险，并提高了测试的效率，是现阶段对海底沉积物声学参数测试最有效、最直接的方法和手段。然而，在实际应用中，实用新型专利CN111948287A海底沉积物柱状样声学特性轴向分层测量系统与方法，此方法主要体现在换能器安装在样品管两端垂向测量，每次测量均要用推杆将样品推出取样管，并切割一定长度样品，然后再用声波换能器测量剩余长度样品的声学参数。使用此方法来测量，会对海底沉积物产生扰动与破坏，并且在将样品推出管子过程中会对沉积物的原始孔隙空间进行改造，导致充填在沉积物孔隙空间的海水重新分布，进而影响了海底沉积物声学参数测量的精度。此外，由于不同海域海底沉积物的沉积过程和沉积环境也存在明显差异，采集的柱状沉积物样品中通常含有不同沉积物类型的沉积物层，将换能器安装在样品管两端测量方式不能体现不同层位的声学特性，影响样品声学特性的分析与科学问题的揭示。针对以上问题，实用新型的海底沉积物径向分层声学特性测量装置弥补了现有沉积物声学测量装置的技术不足，可广泛用于沉积物柱状样品的声学参数分层测量中，具有较好的应用前景。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种海底沉积物径向分层声学特性测量装置，弥补了现有沉积物声学测量装置的技术不足，可广泛用于沉积物柱状样品的声学参数分层测量中，具有较好的应用前景。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其包括：

型材架；

样品底座，其连接在所述型材架上，用于固定沉积物样品管；以及，

换能器夹持移动平台，其通过电动丝杆移动机构连接在所述型材架上；其中，所述电动丝杆移动机构驱动所述换能器夹持移动平台沿所述沉积物样品管的长度方向运动，所述换能器夹持移动平台具有两配合使用的第一换能器夹具，所述第一换能器夹具相向运动以将第一换能器固定于所述沉积物样品管的管壁且两换能器在同一直线上。