一种用于深海探测用的地球物理装备和数据处理方法与流程

1.本发明涉及地球物理装备技术领域，具体为一种用于深海探测用的地球物理装备和数据处理方法。


背景技术：

2.地球物理探测是一种运用地球物理学原理和方法进行地质勘测和研究的勘探技术。因组成地壳的岩石类型、地质构造和地下水特征等不同而形成了特有的物理场，通过仪器测试，将所测得的数据加以分析，以推断出地下地质构造和矿体分布情况，主要有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探以及某些参数的物理测井，而其中重力勘探中又分为陆地重力测量和海洋重力测量，海洋占据地球表面积的70%，要获取地球表面的重力分布数据，海洋重力测量是一个重大课题，而针对此区域范围进行重力探测时，则需要使用相应的海洋探测仪，但是由于海洋深处的温度相较于陆地上而言，温度较低，因此海洋重力仪在实际使用过程中，随着重力仪不断往深海中下沉，致使其空间内部的温度跟随降低，继而影响imu模块和测量模块所探测出的数据的准确度，相关技术中，通过对imu模块和测量模块所处空间进行加热，以提升其温度，但是在随着测量时间的不断拉长和海洋重力仪的不断下沉，原来所加热的温度下降较快，同样影响后续imu模块和测量模块所探测出的数据的准确度，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于深海探测用的地球物理装备和数据处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于深海探测用的地球物理装备，包括底座，所述底座的顶部安装有imu模块，所述imu模块的外表面安装有姿态传感器，所述imu模块的顶部安装有测量模块，所述底座的顶部固定安装有导热筒，且导热筒环绕在imu模块的外围，所述底座的顶部固定安装有螺纹环筒，且螺纹环筒环绕在导热筒的外围，所述螺纹环筒的顶部固定连接有隔热筒，所述隔热筒与导热筒之间形成保温夹层，所述导热筒的顶部固定连接有螺纹圆环，所述隔热筒的顶部活动安装有顶座，所述顶座的内壁固定安装有加热保温板，所述加热保温板的底部固定安装有衔接环，所述衔接环的底部固定安装有密封环，所述密封环的底部安装有两组前后布置的加热管，所述加热保温板的顶部安装有电池箱，且电池箱与加热管之间电性连接，所述密封环的底部固定连接有两组并排布置的吊杆，其中一组所述吊杆的正面连接有温度传感器，且温度传感器与电池箱之间电性连接。
5.作为优选的，两组所述吊杆的底部固定安装有垫环，所述垫环的内壁和外壁均固
定连接有刷毛组件，且两组刷毛组件的一端分别与导热筒和隔热筒相对的一侧外壁贴合。
6.作为优选的，所述底座的底部固定安装有四组等距布置的t型柱，四组所述t型柱的外表面均活动套接有套筒，所述套筒的外表面固定连接有防护环，所述防护环的内壁固定连接有四组呈环形布置的连接杆，四组所述连接杆的一端安装有涡轮电机，所述涡轮电机的输出端安装有变频器，所述变频器的输出端安装有扇叶组件。
7.作为优选的，所述隔热筒的外表面固定连接有限位环，所述限位环的底部设置有环形嵌合槽，所述环形嵌合槽的内壁卡接有四组等距布置的t型块，四组所述t型块的底部均固定连接有伸缩筒，四组所述伸缩筒的底部固定连接有镂空环体，且镂空环体与螺纹环筒之间通过螺纹嵌合连接。
8.作为优选的，所述衔接环的内壁和外壁均安装有橡胶环，且两组橡胶环的顶部均与加热保温板的底部贴合，所述加热保温板的底部固定连接有组装环，且组装环与螺纹圆环之间通过螺纹嵌合连接。
9.作为优选的，所述隔热筒的外表面固定连接有两组对称布置的衔接块，两组所述衔接块相反的一端均安装有仪器提手。
10.作为优选的，所述顶座的顶部设置有放气阀，所述顶座的顶部安装有两组并排布置的水密头，且两组水密头分别位于放气阀的两侧，所述顶座的顶部安装有计数器，且计数器位于放气阀的后方。
11.作为优选的，所述顶座的顶部安装有目镜座，所述目镜座的顶部安装有目镜筒。
12.作为优选的，该地球物理装备的数据处理方法如下：s1、工作人员将顶座取下，此时保温夹层的顶部处于显露状态，而后工作人员将其中注入待加热液体后，再次将顶座与隔热筒组装，之后对镂空环体施加设定方向的转动力，促使其沿着螺纹环筒的外表面向上移动，直至其底部所处高度位置高于底座所处位置，此时工作人员依次对四组防护环施加转动力，以便带动套筒沿着t型柱的外表面旋转180
°
，将其从底座的正下方向外调节；s2、然后将本装备下方至深海中，并通过启动涡轮电机，促使其带动扇叶组件朝向设定方向转动，以此来提高本装备下水或从水中浮出水面所受到的动力；s3、同时通过电池箱内部的电池为加热管提供电能，加热管将电能转化为热能，为处于保温夹层空间内部的液体加热，直至通过温度传感器实时监测此液体的温度达到设定值即停止电能的供应，反之，温度传感器检测到此液体温度低于另一组设定值时，则立即促使与其电性连接的电池箱为加热管提供运行所需电能；s4、当本装备达到设定深度的海中，通过测量模块和imu模块针对此深度位置进行重力值测量，并将所测量数据反馈至与其电性连接的处理系统中；s5、数据测量、处理结束后，将本装备从深海中取出，之后通过对顶座施加设定方向的转动力，促使加热保温板带动组装环沿着螺纹圆环的内壁转动，以便二者逐渐分离，此时随着顶座逐渐向上移动的过程中，两组吊杆能够相应带动垫环和两组刷毛组件跟随向上移动，此时两组刷毛组件能够相应刷蹭导热筒和隔热筒相对的一侧外壁。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，通过温度传感器检测到此保温夹层空间内部的液体温度低于设定值时，则立即促使与其电性连接的电池箱为加热管提供运行所需电能，加热管将电能转化为
热能，为处于保温夹层空间内部的液体加热，直至通过温度传感器实时监测此液体的温度达到设定值即停止电能的供应，而导热筒本身采用导热材料制成，其可便于将保温夹层空间内部已经加热过后的液体的温度向imu模块周围传递，以此来促使imu模块在深海中始终处于一个较为稳定的温度环境中，继而侧面提高imu模块和测量模块所探测出的数据的准确度。
14.2、本发明中，随着对顶座施加向上的拉力，能够促使两组吊杆相应带动垫环和两组刷毛组件跟随向上移动，此时两组刷毛组件能够相应刷蹭导热筒和隔热筒相对的一侧外壁，继而可将此保温夹层的空间内壁上由于液体长时间存留而产生的钙化水垢刷蹭下来，以此有效保持导热筒的导热效果。
15.3、本发明中，通过对防护环施加外力，带动套筒沿着t型柱的外表面旋转180
°
，将其从底座的正下方向外调节，然后通过运行涡轮电机，促使其带动扇叶组件朝向设定方向转动，以此来提高本装备下水或从水中浮出水面所受到的动力，继而有效降低本地球物理装备下水和出水所需时间，提高工作效率。
16.4、本发明中，当涡轮加速组件收纳回底座的正下方之后，通过对镂空环体施加设定方向的转动力，促使其沿着螺纹环筒的外表面向下移动，直至其底部所处高度位置低于涡轮加速组件所处位置，而后本装备在放置时，由镂空环体直接接触底面，继而有效避免涡轮加速组件与底面相接触，从而受到磨损，同时将十四组涡轮加速组件限定在镂空环体所围合的空间范围之内，以此来减少整个装备所占据的横向空间。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明底座与imu模块的安装结构示意图；图3为本发明加热保温板与电池箱的安装结构示意图；图4为本发明密封环与吊杆的结构示意图；图5为本发明密封环与橡胶环的安装结构示意图；图6为本发明限位环与t型块的安装结构示意图；图7为本发明套筒与防护环的结构示意图。
18.图中：1、底座；2、imu模块；3、姿态传感器；4、导热筒；5、螺纹环筒；6、隔热筒；7、保温夹层；8、螺纹圆环；9、顶座；10、加热保温板；11、衔接环；12、密封环；13、加热管；14、电池箱；15、吊杆；16、温度传感器；17、垫环；18、刷毛组件；19、t型柱；20、套筒；21、防护环；22、连接杆；23、涡轮电机；24、扇叶组件；25、限位环；26、环形嵌合槽；27、t型块；28、伸缩筒；29、镂空环体；30、橡胶环；31、组装环；32、衔接块；33、仪器提手；34、放气阀；35、水密头；36、计数器；37、目镜座；38、目镜筒。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.请参阅图1-图7，本发明提供的一种实施例：一种用于深海探测用的地球物理装备，包括底座1，底座1的顶部安装有imu模块2，imu模块2的外表面安装有姿态传感器3，imu模块2的顶部安装有测量模块，底座1的顶部固定安装有导热筒4，且导热筒4环绕在imu模块2的外围，底座1的顶部固定安装有螺纹环筒5，且螺纹环筒5环绕在导热筒4的外围，螺纹环筒5的顶部固定连接有隔热筒6，隔热筒6与导热筒4之间形成保温夹层7，导热筒4的顶部固定连接有螺纹圆环8，隔热筒6的顶部活动安装有顶座9，顶座9的内壁固定安装有加热保温板10，加热保温板10的底部固定安装有衔接环11，衔接环11的底部固定安装有密封环12，密封环12的底部安装有两组前后布置的加热管13，加热保温板10的顶部安装有电池箱14，且电池箱14与加热管13之间电性连接，密封环12的底部固定连接有两组并排布置的吊杆15，其中一组吊杆15的正面连接有温度传感器16，且温度传感器16与电池箱14之间电性连接。
23.当本装备达到设定深度的海中，通过测量模块和imu模块2针对此深度位置进行重力值测量，并将所测量数据反馈至与其电性连接的处理系统中，以此来得知本位置、深度深海处的重力值，其中通过电池箱14内部的电池为加热管13提供电能，加热管13将电能转化为热能，为处于保温夹层7空间内部的液体加热，直至通过温度传感器16实时监测此液体的温度达到设定值即停止电能的供应，反之，温度传感器16检测到此液体温度低于另一组设定值时，则立即促使与其电性连接的电池箱14为加热管13提供运行所需电能，而导热筒4本身采用导热材料制成，其可便于将保温夹层7空间内部已经加热过后的液体的温度向imu模块2周围传递，以此来促使imu模块2在深海中始终处于一个较为稳定的温度环境中，继而侧面提高imu模块2和测量模块所探测出的数据的准确度。
24.两组吊杆15的底部固定安装有垫环17，垫环17的内壁和外壁均固定连接有刷毛组件18，且两组刷毛组件18的一端分别与导热筒4和隔热筒6相对的一侧外壁贴合。
25.随着对顶座9施加向上的拉力，能够促使两组吊杆15相应带动垫环17和两组刷毛组件18跟随向上移动，此时两组刷毛组件18能够相应刷蹭导热筒4和隔热筒6相对的一侧外壁，继而可将此保温夹层7的空间内壁上由于液体长时间存留而产生的钙化水垢刷蹭下来，以此有效保持导热筒4的导热效果，同时在顶座9与隔热筒6的顶部贴合时，设定垫环17处于保温夹层7的最下方，此时此保温夹层7内部液体中细小颗粒物或者后期产生的钙化水垢会被垫环17所拦截，以免其沉淀在底座1的顶部，导致后期难以清理。
26.底座1的底部固定安装有四组等距布置的t型柱19，四组t型柱19的外表面均活动
套接有套筒20，套筒20的外表面固定连接有防护环21，防护环21的内壁固定连接有四组呈环形布置的连接杆22，四组连接杆22的一端安装有涡轮电机23，涡轮电机23的输出端安装有变频器，变频器的输出端安装有扇叶组件24。
27.由于t套筒20与t型柱19之间处于非固定贴合状态，故由套筒20、防护环21、连接杆22、涡轮电机23、变频器和扇叶组件24所构成的涡轮加速组件能够相对应于底座1调整所处位置，其中，本涡轮加速组件在不使用时，其收纳于底座1的正下方，以此来减少整个装备所占据的横向空间，反之，本涡轮加速组件需要使用时，工作人员依次对四组防护环21施加转动力，以便带动套筒20沿着t型柱19的外表面旋转180
°
，将其从底座1的正下方向外调节，然后通过运行涡轮电机23，促使其带动扇叶组件24朝向设定方向转动，以此来提高本装备下水或从水中浮出水面所受到的动力，继而有效降低本地球物理装备下水和出水所需时间，提高工作效率。
28.隔热筒6的外表面固定连接有限位环25，限位环25的底部设置有环形嵌合槽26，环形嵌合槽26的内壁卡接有四组等距布置的t型块27，四组t型块27的底部均固定连接有伸缩筒28，四组伸缩筒28的底部固定连接有镂空环体29，且镂空环体29与螺纹环筒5之间通过螺纹嵌合连接。
29.当涡轮加速组件收纳回底座1的正下方之后，通过对镂空环体29施加设定方向的转动力，促使其沿着螺纹环筒5的外表面向下移动，直至其底部所处高度位置低于涡轮加速组件所处位置，而后本装备在放置时，由镂空环体29直接接触底面，继而有效避免涡轮加速组件与底面相接触，从而受到磨损，且随着镂空环体29在转动的同时，伸缩筒28能够相应带动t型块27跟随沿着环形嵌合槽26的内壁转动，同时随着镂空环体29向上或向下移动的过程中，伸缩筒28能够相应受到向上的推动力或向下的拉力，以此跟随改变自身综合长度，同时由于伸缩筒28和t型块27衔接镂空环体29和限位环25，能够在本装备下水之后，有效避免镂空环体29因受到水体所带来的冲击力，而与螺纹环筒5之间脱离接触。
30.衔接环11的内壁和外壁均安装有橡胶环30，且两组橡胶环30的顶部均与加热保温板10的底部贴合，加热保温板10的底部固定连接有组装环31，且组装环31与螺纹圆环8之间通过螺纹嵌合连接。
31.当顶座9与隔热筒6之间组合之后，由两组橡胶环30和衔接环11所组合成的结构能够对保温夹层7较上方的空间进行封堵，继而有效避免出现海水与此保温夹层7内部液体出现置换的状况，通过组装环31与螺纹圆环8之间螺纹嵌合组装，可提高顶座9与隔热筒6之间组合的牢固性。
32.隔热筒6的外表面固定连接有两组对称布置的衔接块32，两组衔接块32相反的一端均安装有仪器提手33，顶座9的顶部设置有放气阀34，顶座9的顶部安装有两组并排布置的水密头35，且两组水密头35分别位于放气阀34的两侧，顶座9的顶部安装有计数器36，且计数器36位于放气阀34的后方，顶座9的顶部安装有目镜座37，目镜座37的顶部安装有目镜筒38。
33.仪器提手33的设定，方便用来搬运本装备，放气阀34的设定，可在顶座9排水时，防止吸附空气。
34.该地球物理装备的数据处理方法如下：s1、工作人员将顶座9取下，此时保温夹层7的顶部处于显露状态，而后工作人员将
其中注入待加热液体后，再次将顶座9与隔热筒6组装，之后对镂空环体29施加设定方向的转动力，促使其沿着螺纹环筒5的外表面向上移动，直至其底部所处高度位置高于底座1所处位置，此时工作人员依次对四组防护环21施加转动力，以便带动套筒20沿着t型柱19的外表面旋转180
°
，将其从底座1的正下方向外调节；s2、然后将本装备下方至深海中，并通过启动涡轮电机23，促使其带动扇叶组件24朝向设定方向转动，以此来提高本装备下水或从水中浮出水面所受到的动力；s3、同时通过电池箱14内部的电池为加热管13提供电能，加热管13将电能转化为热能，为处于保温夹层7空间内部的液体加热，直至通过温度传感器16实时监测此液体的温度达到设定值即停止电能的供应，反之，温度传感器16检测到此液体温度低于另一组设定值时，则立即促使与其电性连接的电池箱14为加热管13提供运行所需电能；s4、当本装备达到设定深度的海中，通过测量模块和imu模块2针对此深度位置进行重力值测量，并将所测量数据反馈至与其电性连接的处理系统中；s5、数据测量、处理结束后，将本装备从深海中取出，之后通过对顶座9施加设定方向的转动力，促使加热保温板10带动组装环31沿着螺纹圆环8的内壁转动，以便二者逐渐分离，此时随着顶座9逐渐向上移动的过程中，两组吊杆15能够相应带动垫环17和两组刷毛组件18跟随向上移动，此时两组刷毛组件18能够相应刷蹭导热筒4和隔热筒6相对的一侧外壁。
35.工作原理：通过对镂空环体29施加设定方向的转动力，促使其沿着螺纹环筒5的外表面向下或向下移动，以此来调整镂空环体29相对应于涡轮加速组件所处的位置，当镂空环体29底部所处位置高于涡轮加速组件时，通过依次对四组防护环21施加转动力，以便带动套筒20沿着t型柱19的外表面旋转180
°
，将其从底座1的正下方向外调节，而后在本装备下水或出水时，启动涡轮电机23，促使其带动扇叶组件24朝向设定方向转动，以此来提高本装备下水或从水中浮出水面所受到的动力，且在本装备下水之前，启动温度传感器16，其实时监测到呼吁保温夹层7空间内部的液体温度低于设定值时，则立即促使与其电性连接的电池箱14为加热管13提供运行所需电能，加热管13将电能转化为热能，为处于保温夹层7空间内部的液体加热，直至通过温度传感器16实时监测此液体的温度达到设定值即停止电能的供应，之后通过导热筒4将保温夹层7空间内部已经加热过后的液体的温度向imu模块2周围传递，以此来促使imu模块2在深海中始终处于一个较为稳定的温度环境中。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。