[发明专利]原位测量海水-沉积物界面位置及力学特性的测量方法

摘要

本发明公开了一种原位测量海水‑沉积物界面位置及力学特性的装置及方法，其中装置包括贯入阻力测量系统、浆体粘度测量系统、颗粒浓度测量系统、辅助机械控制系统；贯入阻力测量系统安装于辅助机械控制系统的上部，用于测量装置在下降过程中的贯入阻力；浆体粘度测量系统设置于贯入阻力测量系统的下端，可测量不同剪切速度下的流体粘度；颗粒浓度测量系统由两个红外测沙仪组成；两个红外测沙仪通过金属杆对称焊接在安装盘的下端面上。本发明可以测量海水‑沉积物界面附近区域流体的悬沙浓度、粘度和贯入阻力等性质，同时根据此三种数据的变化趋势可测量海水‑沉积物界面的位置信息。

主权项

1.一种原位测量海水-沉积物界面位置及力学特性的装置，其特征在于：包括贯入阻力测量系统、浆体粘度测量系统、颗粒浓度测量系统、辅助机械控制系统；所述辅助机械控制系统包括上底座(35)、中间座(34)、下底座(32)；所述上底座(35)与中间座(34)、中间座(34)与下底座(32)均通过机架(31)相连接；所述贯入阻力测量系统安装于辅助机械控制系统的上部，用于测量装置在下降过程中的贯入阻力，它包括步进电机(61)、高精度压力计(62)、步进电机伸出端(63)；所述步进电机(61)焊接于上底座(35)的中间；步进电机(61)的上端通过铠装电缆与该装置的控制系统连接、下端固定设置有步进电机伸出端(63)；所述步进电机伸出端(63)上安装有测量贯入阻力用的高精度压力计(62)；所述浆体粘度测量系统包括焊接于步进电机伸出端(63)下端的无级变速电动机(51)、设置于无级变速电动机(51)下端的转轴(53)、与转轴(53)下端通过螺纹相接的转子(54)以及套置于转轴(53)上的扭矩传感器(52)；扭矩传感器(52)用于记录转子(54)产生的扭矩，通过改变无级变速电动机(51)的转速进而改变转子(54)的扭矩，可测量不同剪切速度下的流体粘度；所述扭矩传感器(52)固定设置于安装盘(1)上，安装盘(1)同轴设置于中间座(34)的内侧；转轴(53)从安装盘(1)的圆心处穿过并通过轴承与安装盘(1)相连接；所述颗粒浓度测量系统由两个红外测沙仪(4)组成；两个红外测沙仪通过金属杆对称焊接在安装盘(1)的下端面上，且两个红外测沙仪的中心处于同一条水平线上；所述安装盘(1)的下端面还通过金属杆与温度传感器(2)相连接；温度传感器(2)、转子(54)、红外测沙仪(4)的中心处于同一个水平面上。