一种用于深海沉积物力学特性的原位测量装置及使用方法与流程

技术特征：
1.一种用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，包括球形贯入机构、外支撑机构、传感测量机构；所述球形贯入机构包括透水石(17)、不锈钢球体(16)、双端转换接头(15)，外支撑机构由第一节杆(4)和第二节杆(10)连接而成，外支撑机构底端与球形贯入机构相连，内部中空形成容置腔；所述球形贯入机构中的透水石(17)位于不锈钢球体(16)底端，透水石(17)底盖的底部局部有进水孔(28)，且所述不锈钢球体(16)内部为空腔用于储水，同时不锈钢球体(16)球体顶部通过双端转换接头(15)与外支撑机构相连；传感测量机构包括孔隙水压力传感单元(11)和贯入阻力传感单元(5)，位于容置腔内部。2.根据权利要求1所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，所述外支撑机构由第一节杆(4)和第二节杆(10)连接而成，所述第一节杆(4)顶部有两个注水孔(2)，并使注水孔(2)与外界连通，使外界的水通过注水孔(2)即可进入外支撑机构内，与孔隙水压力传感单元(11)中的波纹管(13)连通，形成进水通道。3.根据权利要求2所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，所述贯入阻力传感单元(5)和孔隙水压力传感单元(11)通过fbg感测光纤传输数据，且引线在第一节杆(4)顶端出线口(1)引出。4.根据权利要求1所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，所述所述球形贯入机构中的透水石(17)位于不锈钢球体(16)底端的1/3处。5.根据权利要求1所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，所述贯入阻力传感单元(5)采用门梁式结构，通过第一门字梁(6)通过角度调节元件(9)与波纹管(13)相连。6.根据权利要求5所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，所述孔隙水压力传感单元(11)采用开放式压差结构，滤除高背景压力，由第二门字梁(14)和波纹管(13)构成。7.根据权利要求6所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，所述第一门字梁(6)与第二门字梁(14)均采用不锈钢材质制成；所述第一节杆(5)与第二节杆(10)采用钛合金材质。8.根据权利要求1所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置，其特征在于，所述角度调节元件(9)由钢球(23)与小球支撑结构(24)组成。9.根据权利要求1-8任一项所述的用于深海沉积物力学特性的原位测量装置的实用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、从注水孔(2)向外支撑机构内部注入水，通过注水孔(2)水通过进水通道进入波纹管(13)中，直至水从传感测量机构的底部溢出；s2、将住满水的光纤传感装置浸泡在水中，使透水石(17)充分饱水；s3、将双端转换头(15)的空腔中灌满水，用于排出孔隙水压力感测单元(11)中的气泡，随后重新安装在第二内护筒(14)上；s4、保持光纤传感装置整体处于垂直状态，并防止气泡进入，通过跳线将光纤传感装置连接解调仪，调试光谱，配置光纤传感参数。
s5、静置后，待波长稳定时，贯入测量。

技术总结
本发明公开了一种用于深海沉积物力学特性的原位测量装置及使用方法，包括球形贯入机构、外支撑机构、传感测量机构；球形贯入机构包括透水石、不锈钢球体、双端转换接头，外支撑机构由第一节杆和第二节杆连接而成，外支撑机构底端与球形贯入机构相连，内部中空形成容置腔；球形贯入机构中的透水石位于不锈钢球体底端，透水石底盖的底部局部有进水孔，且所述不锈钢球体内部为空腔用于储水，同时不锈钢球体球体顶部通过双端转换接头与外支撑机构相连；该装置结合了光纤感测技术，实现深海高压力、低温环境下沉积物力学性质的快速、准确、长期、原位监测。原位监测。原位监测。


技术研发人员：魏广庆 王兴 代亮 卢俊武 贾立翔
受保护的技术使用者：苏州南智传感科技有限公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/2/28