[发明专利]一种海底沉积物径向分层声学特性测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，所述型材架包括：

第一型材，其与所述沉积物样品管的长度方向平行，且所述样品底座能沿所述第一型材的长度方向滑动；

第二型材，其构成所述型材架的左右两侧支撑，包括与所述第一型材的长度方向平行的两第一水平杆件和连接于两第一水平杆件之间的多个第一竖直杆件；

第三型材，其构成所述型材架的前后两侧支撑，包括与所述第二型材的第一水平杆垂直连接的第二水平杆件，所述第二水平杆件与所述第一水平杆件首尾连接构成方形框；以及，

第四型材，其包括连接于两所述第二水平杆件之间的多个第二竖直杆件。

3.根据权利要求1所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，还包括：第五型材，所述第五型材往所述沉积物样品管的长度方向延伸，且所述第五型材的下方通过脚杯连接件连接有脚杯，所述型材架的下端角通过三角连接块和脚杯连接件连接有脚杯。

4.根据权利要求1所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，所述电动丝杆移动机构包括：

光轴，其通过光轴架架设于所述型材架的左右两侧且与所述沉积物样品管的长度方向平行；

丝杆，其两端通过第一连接组件连接在所述型材架上方且与所述光轴平行；以及，

伺服电机，其通过第二连接组件连接在所述型材架上方，且其输出端通过联轴器连接所述丝杆的一端。

5.根据权利要求4所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，所述第一连接组件包括：

底座，其连接在所述型材架的前后两侧上方；

丝杆支撑座，其连接在所述底座上方，且其内设置有止动环和轴承，所述轴承用于与所述丝杆的一端活动连接。

6.根据权利要求4所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，所述第二连接组件包括：

电机底座，所述伺服电机通过电机底座安装在所述型材架上，所述电机底座的通过型材连接至第五型材的上方且通过三角固定架形成稳定的支撑。

7.根据权利要求1所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，放置所述沉积物样品管的前后两端设置有换能器底座，所述换能器底座上设有与其配合的第二换能器夹具，通过手拧螺栓将所述第二换能器夹具固定在所述换能器底座上，以固定第二换能器。

8.根据权利要求1所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置，其特征在于，所述换能器夹持移动平台包括：

连接板，其中部通过第一丝杆滑块与所述丝杆活动连接，且其两端通过光杆滑块与所述光轴滑动连接；

正反梯形丝杆，其安装于所述连接板上且通过第二丝杆滑块连接所述第一换能器夹具；

滑轨，其安装于所述连接板上且通过滑轨滑块连接所述换能器夹具；

手轮，其安装于所述正反梯形丝杆的一侧，用于手动调节从而驱动正反梯形丝杆转动，进而调节所述第一换能器夹具的位置。

9.一种海底沉积物径向分层声学特性测量方法，其特征在于，利用权利要求1-8任一所述的海底沉积物径向分层声学特性测量装置进行，包括：

将采集沉积物的沉积物样品管水平放在样品底座上，拧紧手拧螺栓使沉积物样品管固定，调整连接板上的手轮，使安装在连接板上的第一换能器夹具靠近样品管直至接触并且不能再转动手轮为止；

安装换能器模块：换能器采用一发一收制，分别安装在连接板上的两个第一换能器夹具上，用螺栓固定换能器，通过电机驱使丝杆滑块移动从而调节第一换能器的位置，使两个第一换能器都接触到样品管壁且在同一直线上；

两个第一换能器分别接入声波仪的输出和输入口，启动声波仪，开始采集信号；

控制电动丝杆移动，调节第一换能器位置，使第一换能器处于样品管的不同层位，测量不同层位的沉积物声学参数；

更换换能器组，按上述步骤继续测量；

更换样品管，尺寸范围在75～110mm之间，按上述步骤再次测量；

对比实验数据，包括在不同频率换能器组下，测量不同尺寸样品管的沉积物声学特性的实验结果。