[发明专利]基于压力计的海底沙波迁移观测装置及方法

摘要

基于压力计为核心技术的海底沙波迁移观测装置及方法，包括有观测系统与辅助设备。辅助设备即为辅助船和起吊装置等；观测系统则为固定装置、周期观测装置和波长观测装置的整合。周期测量装置和波长测量装置皆是带孔的圆球，其中固定着水深压力计、MRU三维姿态传感器与旋转式沉积物剖面成像仪，其原理在于测得相邻两最值水压的时间间隔与波长，然后计算出海底沙波的迁移速率。其方法包括：室内校正仪器，利用辅助船对目标观测点定位及布放观测系统，通过周期和波长观测系统对海底沙波迁移的周期与波长进行观测记录，实现对海底沙波迁移的观测。本发明为海底沙波迁移的观测提供了一种新的思路与方法，具有操作步骤简单，原位测量周期长、可重复利用等特点，适合浅海海底沙波迁移的长期原位观测。

主权项

1.基于压力计的海底沙波迁移观测装置，其特征在于包括海底沙波观测系统以及辅助船（14），所述辅助船（14）上配备有起吊装置（15）和布放缆（16），所述海底沙波观测系统包括固定装置（Ⅰ）、周期测量装置（Ⅱ）和波长测量装置（Ⅲ）；固定装置（Ⅰ）由四脚架（1）、带凹槽的光滑钢杆（3）、缆绳（4）以及起连接作用的细钢筋（2）组成；周期测量装置（Ⅱ）固定在钢杆（3）上；波长测量装置（Ⅲ）通过缆绳（4）连接在固定装置（Ⅰ）上；周期测量装置（Ⅱ）包括测量圆球（6）、水深压力计（5）、MRU三维姿态传感器（10）；所述测量圆球（6）固定在钢杆（3）上，并沿钢杆（3）上下运动，测量圆球（6）表面有6个直径0.01 m的圆孔（8），上半球4个、下半球2个，距中心轴线0.03 m成圆状均匀分布，从而保证内外水压一致；测量圆球（6）表面还有多个角状突起（7），以将海流的水平冲击力转化为旋转的动力，保证其在海流的作用下不致上下移动；MRU三维姿态传感器（10）与水深压力计（5）一同固定在测量圆球（6）内部，并通过滚球（9）随着测量圆球（6）一起沿钢杆（3）上下运动；在沙波移动的过程中，测量圆球会上下运动，此时水深压力计（5）会记录的水压的变化，从而得到沙波迁移一个波长所需的时间；固定装置（Ⅰ）布放时，海底表面可能有一定倾斜角度，或者在沙波的迁移过程中，装置有些许倾斜，MRU三维姿态传感器（10）则会记录倾斜的角度，在今后数据处理时进行校正，保证监测的准确性；波长测量装置（Ⅲ）包括安装有旋转式沉积物剖面成像仪（12）的圆形浮球（11），圆形浮球（11）表面有一个圆孔（13），通过缆绳（4）连接在固定装置（Ⅰ）上；旋转式沉积物剖面成像仪（12）固定在圆孔上（13），定期扫描地形以测量区域沙波的波长。