本發(fā)明涉及海底勘察設(shè)備,具體為一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置。
背景技術(shù):
1、海洋地質(zhì)工程勘察是指在海洋環(huán)境中進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查工作,目的是為了了解海底地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、沉積物性質(zhì)及分布等信息,海底沉積物種類辨別屬于海洋地質(zhì)工程勘察的一部分。海洋地質(zhì)工程勘察不僅包括對(duì)海底地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造的調(diào)查,還涉及到對(duì)海底沉積物的性質(zhì)、分布和類型的分析。
2、中國(guó)專利(公告號(hào):cn117388468b),該方案具體包括基座與鉆探牽引組件,所述基座的頂部固定連接有若干固定桿,所述固定桿的頂部固定連接有頂蓋,所述頂蓋的頂部固定連接有吊座,所述基座的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有流線型外殼,本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)流線型外殼的設(shè)立,可減少水流和海浪對(duì)該海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置的影響,通過(guò)輔助導(dǎo)流組件可消耗水流動(dòng)能,緩解水流對(duì)該海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置的阻力,進(jìn)一步提高定位的精準(zhǔn)度,通過(guò)渦輪風(fēng)扇可以在水流中形成一個(gè)反向的氣流,對(duì)水流產(chǎn)生阻力,使水流的速度降低,從而可削弱水流阻力,進(jìn)一步提高了該海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置下落時(shí)的穩(wěn)定性。
3、上述專利中的海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,在海底沉積物種類的判斷方面難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別,而傳統(tǒng)勘察設(shè)備大多依賴于取樣分析的方式,通過(guò)采集海底沉積物樣本后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè),這一過(guò)程不僅耗時(shí)費(fèi)力,而且難以滿足實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的需求,此外,海底自由移動(dòng)車體在面對(duì)較大采樣量時(shí),往往難以承受由此帶來(lái)的負(fù)載,導(dǎo)致采樣效率低下,進(jìn)一步限制了勘察工作的整體效率,因此,提出一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,具備根據(jù)壓力信號(hào)的變化趨勢(shì)判定沉積物種類,從而提高勘察效率的優(yōu)點(diǎn),解決了判斷海底沉積物類型過(guò)程效率較低的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,包括在海底自由移動(dòng)的車體以及設(shè)置在車體上的基框,基框上設(shè)有信號(hào)接收與處理模塊,所述基框上設(shè)有初步測(cè)定海底沉積物類型的蓄力沉壓機(jī)構(gòu);
3、所述蓄力沉壓機(jī)構(gòu)包括固定連接在基框上的內(nèi)基座,內(nèi)基座上設(shè)有自由升降的導(dǎo)向筒,導(dǎo)向筒上滑動(dòng)貫穿有壓柱,壓柱的底端滑動(dòng)貫穿內(nèi)基座和基框且自由深入至海底沉積層中;
4、所述導(dǎo)向筒上內(nèi)嵌固定有壓力傳感器,且壓力傳感器與信號(hào)接收與處理模塊之間電性連接,壓柱上固定套設(shè)有錐形座,且壓柱的外周面套設(shè)有抵壓彈簧,抵壓彈簧的兩端分別與錐形座和壓力傳感器中一體成型的受壓端之間固定連接;
5、所述內(nèi)基座上設(shè)有限制錐形座下降高度進(jìn)而為壓柱后續(xù)下降過(guò)程提供蓄力值的阻壓組件,且內(nèi)基座上還設(shè)有解除阻壓組件對(duì)錐形座限制的讓位組件;
6、所述基框上設(shè)有為車體提供輔助支撐的鉆伸組件。
7、優(yōu)選的,所述內(nèi)基座上開設(shè)有供導(dǎo)向筒滑動(dòng)連接的一號(hào)柱槽,阻壓組件包括開設(shè)在內(nèi)基座上且與一號(hào)柱槽之間相通的容納槽,容納槽內(nèi)滑動(dòng)連接有阻位柱,且阻位柱朝向壓柱的一端包括一體成型的錐頭部;
8、所述阻位柱上固定連接有讓位彈簧,讓位彈簧遠(yuǎn)離阻位柱的一端固定連接在內(nèi)基座上。
9、優(yōu)選的,所述錐形座和錐頭部?jī)烧呔ㄒ惑w成型的斜面部和直面部,且兩者的斜面部之間滑動(dòng)接觸。
10、優(yōu)選的,所述讓位組件包括與導(dǎo)向筒之間平行設(shè)置的調(diào)向柱,且內(nèi)基座上開設(shè)有供調(diào)向柱滑動(dòng)連接的二號(hào)柱槽,阻位柱對(duì)應(yīng)調(diào)向柱位置開設(shè)有與調(diào)向柱端部之間滑動(dòng)接觸的斜向槽。
11、優(yōu)選的,所述蓄力沉壓機(jī)構(gòu)還包括固定連接在基框上的夾框,夾框上設(shè)有在垂直方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿,連桿定軸轉(zhuǎn)動(dòng)在夾框上;
12、所述內(nèi)基座上設(shè)有u行支架并開設(shè)有供其滑動(dòng)連接的槽體一,調(diào)向柱和導(dǎo)向筒兩者均固定連接在u行支架上,u行支架上還固定連接有同位桿,且連桿朝向同位桿的一端固定連接有同位銷,同位桿上開設(shè)有供同位銷滑動(dòng)連接的水平滑槽。
13、優(yōu)選的,所述鉆伸組件包括固定連接在基框上的頂腔筒,且頂腔筒上設(shè)有在垂直方向上自由運(yùn)動(dòng)且在水平最低處往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)花鍵軸;
14、所述基框上設(shè)有橫向桿且開設(shè)有供橫向桿滑動(dòng)連接的槽體二,花鍵軸的底端定軸轉(zhuǎn)動(dòng)在橫向桿上,且橫向桿上定軸轉(zhuǎn)動(dòng)有多組螺紋插桿;
15、所述基框上固定連接有與多組螺紋插桿一一對(duì)應(yīng)的多組內(nèi)螺塊,內(nèi)螺塊與螺紋插桿之間螺紋配合,基框上開設(shè)有供螺紋插桿貫穿的圓孔。
16、優(yōu)選的,所述花鍵軸上滑動(dòng)套設(shè)有主動(dòng)錐齒輪,主動(dòng)錐齒輪處于夾框內(nèi)部且與夾框側(cè)壁之間滑動(dòng)接觸,主動(dòng)錐齒輪嚙合連接有從動(dòng)錐齒輪,從動(dòng)錐齒輪與連桿兩者之間同軸固定。
17、優(yōu)選的,所述頂腔筒上滑動(dòng)貫穿有縱伸柱,縱伸柱上滑動(dòng)套設(shè)有由電推桿驅(qū)動(dòng)而自由升降的套環(huán)座,套環(huán)座的內(nèi)周面固定連接有定位銷,且縱伸柱上開設(shè)有供定位銷滑動(dòng)連接的螺旋定位槽;
18、所述縱伸柱與花鍵軸之間同軸固定,且縱伸柱朝向花鍵軸的一端固定連接有邊凸塊,頂腔筒的內(nèi)周面開設(shè)有供邊凸塊水平滑動(dòng)的上位環(huán)槽和下位環(huán)槽,且頂腔筒上還開設(shè)有供邊凸塊垂直滑動(dòng)的豎向滑槽;
19、所述豎向滑槽的兩端分別與上位環(huán)槽和下位環(huán)槽之間貫通連接。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
21、1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置蓄力沉壓機(jī)構(gòu),通過(guò)壓柱與壓力傳感器的配合使用,能夠在海底現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)獲取沉積物的壓力信號(hào),并根據(jù)壓力信號(hào)的變化趨勢(shì)判定沉積物種類,無(wú)需將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室分析,從而提高勘察效率。
22、2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置鉆伸組件,通過(guò)電推桿驅(qū)動(dòng)套環(huán)座運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)螺紋插桿插入海底沉積物中,為車體提供輔助支撐,有效減少因海水流動(dòng)等因素導(dǎo)致的車體位置偏移,確保在復(fù)雜海洋環(huán)境下勘察工作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
1.一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,包括在海底自由移動(dòng)的車體以及設(shè)置在車體上的基框(1),基框(1)上設(shè)有信號(hào)接收與處理模塊,其特征在于:所述基框(1)上設(shè)有初步測(cè)定海底沉積物類型的蓄力沉壓機(jī)構(gòu);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,其特征在于:所述內(nèi)基座(30)上開設(shè)有供導(dǎo)向筒(22)滑動(dòng)連接的一號(hào)柱槽(32),阻壓組件包括開設(shè)在內(nèi)基座(30)上且與一號(hào)柱槽(32)之間相通的容納槽,容納槽內(nèi)滑動(dòng)連接有阻位柱(27),且阻位柱(27)朝向壓柱(23)的一端包括一體成型的錐頭部(271);
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,其特征在于:所述錐形座(24)和錐頭部(271)兩者均包括一體成型的斜面部和直面部,且兩者的斜面部之間滑動(dòng)接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,其特征在于:所述讓位組件包括與導(dǎo)向筒(22)之間平行設(shè)置的調(diào)向柱(26),且內(nèi)基座(30)上開設(shè)有供調(diào)向柱(26)滑動(dòng)連接的二號(hào)柱槽(31),阻位柱(27)對(duì)應(yīng)調(diào)向柱(26)位置開設(shè)有與調(diào)向柱(26)端部之間滑動(dòng)接觸的斜向槽(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,其特征在于:所述蓄力沉壓機(jī)構(gòu)還包括固定連接在基框(1)上的夾框(12),夾框(12)上設(shè)有在垂直方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿(18),連桿(18)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)在夾框(12)上;
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,其特征在于:所述鉆伸組件包括固定連接在基框(1)上的頂腔筒(2),且頂腔筒(2)上設(shè)有在垂直方向上自由運(yùn)動(dòng)且在水平最低處往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)花鍵軸(8);
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,其特征在于:所述花鍵軸(8)上滑動(dòng)套設(shè)有主動(dòng)錐齒輪(13),主動(dòng)錐齒輪(13)處于夾框(12)內(nèi)部且與夾框(12)側(cè)壁之間滑動(dòng)接觸,主動(dòng)錐齒輪(13)嚙合連接有從動(dòng)錐齒輪(14),從動(dòng)錐齒輪(14)與連桿(18)兩者之間同軸固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種海洋地質(zhì)工程勘察用原位貫入測(cè)試裝置,其特征在于:所述頂腔筒(2)上滑動(dòng)貫穿有縱伸柱(3),縱伸柱(3)上滑動(dòng)套設(shè)有由電推桿驅(qū)動(dòng)而自由升降的套環(huán)座(9),套環(huán)座(9)的內(nèi)周面固定連接有定位銷(10),且縱伸柱(3)上開設(shè)有供定位銷(10)滑動(dòng)連接的螺旋定位槽(11);