[发明专利]海底平面波电磁场探测装置及测量方法

摘要

一种海底平面波电磁场探测装置，其包括浮力部件、提升部件、声控释放部件、重力牵引部件、安全保护部件、信号检测部件、数据采集部件、和机械固定部件。各个部件间协同作业，实现了对海底资源的准确探测；并具有自动化程度高，探测成本低的优点。

主权项

1、一种海底平面波电磁场探测装置，包括浮力部件、提升部件、声控释放部件、重力牵引部件、安全保护部件、信号检测部件、数据采集部件、和机械固定部件；其中：所述浮力部件由浮球、浮球保护箍及其固定立杆组成，用于提供整个装置的浮力；浮球是用保护箍和固定立杆将其装配在不锈钢框架上的空心玻璃球，数个浮球均匀摆放；所述提升部件由提梁组成，用于在设备投放和回收时将整套装置吊起；呈等分立体角分布的数根不锈钢杆倾斜约为45°，在不锈钢杆上部焊接在一个水平不锈钢圆环上，不锈钢杆下部与不锈钢框架的数个受力点相连，在所述水平圆环上再焊接一个直立的不锈钢半圆环，从而构成提梁；所述声控释放部件，用于改变所述海底平面波电磁场探测装置的浮力性质；所述声控释放部件由声学释放器和受控机械挂钩组成，声学释放器垂直装配在不锈钢框架的中上部；所述重力牵引部件，用于将海底平面波电磁场探测装置牵引下沉至海底；所述重力牵引部件包括由配重锚系及锚链，在所述配重锚系上有一个凸起的梯形台，该梯形台与不锈钢框架下部的下凹形架相吻合，从而形成梯形台连接方式；所述安全保护部件，用于给海底平面波电磁场探测装置提供安全措施，所述安全保护部件包括牺牲阳极、爪钉、水密插座保护罩；其中牺牲阳极由锌合金材料制造；爪钉安装在配重锚系的边沿，使整套装置在较硬质的海底立稳；水密插座保护罩防避其他外部设备对水密插座的摩擦碰撞；所述信号检测部件，用于检测海底平面波电磁场的五路场源信号；所述信号检测部件包括四个电场传感器和三个磁场传感器，电场传感器检测水平正交的两路电场，磁场传感器检测水平与垂直相互正交的三路磁场；所述数据采集部件包括方向传感器、倾斜传感器、PC104嵌入式计算机、测量电路以及锂电池包，所述数据采集部件用于采集海底平面波电磁场探测装置的方位、倾斜信息及锂电池包的工作状态信息，并且将该信息传送至PC104嵌入式计算机和测量电路；以及所述机械固定部件用于实现海底平面波电磁场探测装置所有功能部件的整体集成；其特征在于：不锈钢框架支撑着浮力部件、提升部件、声控释放部件、信号检测部件及数据采集部件；声控释放部件与不锈钢框架通过声学释放器固定立杆实现连接；数据采集部件与不锈钢框架通过卡箍实现连接；聚丙烯工程塑料板安装在不锈钢框架的外围四周，除起到减缓对设备的摩擦碰撞之外，还将它用于固定电场测量臂；在测量电场信号时，对应于两路电场信号的4个电场传感器被分成两对，分别指向海底平面波电磁场探测装置的中心以外的4个不同方向且固定电场传感器的位置与该中心相距为5米，每对电场传感器的相对距离在10米以上，电场传感器之间用由ABS塑料管制造的电场测量臂伸展；每根电场测量臂的长度大于5米，用不锈钢铰关节实现测量臂的分段连接；测量臂内敷设有水密电缆，电场信号由该电缆经数据采集器承压密封舱端盖上的水密插座传递到舱内的采集电路中。