[发明专利]测量海底沉积物原位声速的充液探杆及测量装置

说明书

本发明涉及一种测量海底沉积物原位声速的充液探杆及测量装置，其中，所述充液探杆包括中空的探杆本体，所述探杆本体的上端连接有上接头，所述探杆本体的下端连接有下接头；所述探杆本体、上接头和下接头形成的密封空间内设有发射换能器和接收换能器，所述发射换能器连接有发射电路，所述接收换能器连接有接收电路；所述发射换能器和所述接收换能器之间设有间隔结构，所述间隔结构用于对所述发射换能器和所述接收换能器起到固定作用。通过探杆本体的下降能够带动所述发射换能器和接收换能器的下降，从而将所述发射换能器及接收换能器下降至需要测量的位置，便于获取大量随深度变化的数据。

技术领域

本发明属于原位声速探测技术领域，具体涉及一种测量海底沉积物原位声速的充液探杆及测量装置。

背景技术

海底沉积物的声学特性参数是表征沉积物物理性质的基本参数，其测量结果在海洋工程勘察、资源开发等方面具有重要的应用价值。较实验室取样后的测量结果，原位测量技术因其在不破坏海底测量环境的条件下就能获取物理参数，成为目前海底沉积物参数测量主要的测量技术。

现有的已经公布的海底沉积物声速原位测量技术，主要在海底较小的范围内(包括垂直和水平范围)将声学换能器置入到沉积物内部，通过发射声波和接收体波来确定地层的声速。按照换能器的排列方式包括原位座底式水平测量法和贯入式声学长矛竖直测量法；其中，原位座底式水平测量法的探测深度一般不超过2.0m，主要用来研究海底同一层面上的沉积物声学特征，不能海底沉积物的竖直方向上的声速变化；贯入式声学长矛竖直测量法是以声学长矛及其派生的多频海底声学测试系统为代表，能够探测海底以下约15m范围内的沉积物声学特性。

上述两种方法仅能获取很小深度范围内的定点声速或者有限的连续数据，不能提供大范围的随深度变化的沉积物声速数据。

发明内容

为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种测量海底沉积物原位声速的充液探杆及测量装置，通过探杆本体的下降能够带动发射换能器和接收换能器的下降，根据探杆本体下降深度的逐渐深入，可以获取大范围的随深度变化的数据。

根据本发明的一个方面，提供了一种测量海底沉积物原位声速的充液探杆，包括中空的探杆本体，所述探杆本体的上端连接有上接头，所述探杆本体的下端连接有下接头；

所述探杆本体、上接头和下接头形成的密封空间内设有发射换能器和接收换能器，所述发射换能器连接有发射电路，所述接收换能器连接有接收电路；

所述发射换能器和所述接收换能器之间设有间隔结构，所述间隔结构用于对所述发射换能器和所述接收换能器起到固定作用。

进一步的，还包括电路板结构，所述发射电路和所述接收电路均设置在所述电路板结构上；所述发射电路连接有变压器；

所述变压器设置在所述发射换能器和所述间隔结构之间，所述电路板结构设置在所述间隔结构和所述接收换能器之间，所述间隔结构的两端分别和所述变压器及所述电路板结构抵接。

进一步的，所述发射换能器包括发射换能器本体和发射内杆，所述发射换能器本体套设在所述发射内杆的外侧；

所述发射内杆的上端和所述发射换能器本体的上端均与所述上接头接触；

所述发射内杆的下端和所述发射换能器本体的下端均通过所述变压器限位。

进一步的，所述发射内杆的上端连接有第一连接环，所述第一连接环的上方与所述上接头接触；

还包括限位环，所述发射内杆的下方与所述限位环的内壁连接，所述限位环的外壁连接有第二连接环，所述变压器设置在所述第二连接环内，所述发射换能器本体位于所述限位环和所述第一连接环之间，所述发射内杆的下端与所述变压器抵接；

所述第一连接环和所述第二连接环均与所述探杆本体连接。