[发明专利]高精度海底地温梯度探测设备

说明书

技术领域

本发明是一种能开展高精度海底地温梯度测量的探测设备，属于高精度海底地温梯度探测设备的创新技术。

背景技术

海洋地质勘测中经常需要获取海底垂直方向的高精度地温梯度数据，形成相关的高精度地温场数据，以便配合其他物理参数进行相关矿产的成矿机理、成矿特征、成藏动力学、富集规律和储量估算等研究工作。

常规的海底热流探测设备（包括地温梯度探测设备和地热探针）是通过调查船和船载绞车在深海海域开展海底热流探测活动的，这种方式的海底热流原位探测工作存在着探测位置不便控制、无法精确定位等问题。随着海底探测技术的不断发展，水下机器人（ROV和HOV）越来越多应用到深海海底的各种科考和海洋工程项目之中。用海底机器人进行海底地温梯度探测不但可以实现精确定位，又可以进行高密度采样，从而实现了解海底精细的地温场信息目的。因而为水下机器人量身定做相应的探测工具也是水下机器人技术发展中一项主要工作。由于探测设备处于深海海底的离线工作环境，一般使用电池作为能源供给方式，在使用一段时间后需要打开仪器仓进行电池的充电或更换，随后进行的相关水密处理。因在工作现场无法进行高压力的水密测试，容易出现问题，导致设备使用过程中的损坏。在深海海底环境下使用设备时，一般通过遥控机械手或水下机器人进行操控，倘若设备没有相应的指示标志，很难判断设备是否处于垂直方向，同时数据中没有倾角等姿态信息，无法对地温梯度数据进行修正改正，影响采集数据的质量，不能很好地满足科研工作的要求。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种高精度海底地温梯度探测设备。本发明提高了所获取数据的有效率和精度，且设备的使用及维护简单方便，可靠性高。

本发明的技术方案是：本发明的高精度海底地温梯度探测设备,包括有压力保护管、电子仪器舱、透明保护罩、绝热杆、绝缘体、双色LED、电子仪器舱壳体、充电感应线圈、若干热敏电阻，其中电子仪器舱壳体的中空腔体为电子仪器舱，绝缘体装设在电子仪器舱的一侧，压力保护管支承在绝缘体上，绝热杆装设在压力保护管内，若干热敏电阻安装在绝热杆上，三轴加速度传感器装设在电子仪器舱内，双色LED、充电感应线圈装设在电子仪器舱的外侧，且双色LED、充电感应线圈的外侧装设有透明保护罩，双色LED、充电感应线圈、若干热敏电阻、三轴加速度传感器通过导线与安装在电子仪器舱内的控制装置连接。

本发明针对深海水下机器人专用设备的一些工作特点，集成一个三轴加速度传感器，通过在设备顶端安装的双色LED指示是否处于垂直状态，并在记录多通道温度数据的同时，记录设备的倾角数据，以便在后续的数据处理分析中对地温梯度数据进行相关的修正，从而提高了所获取数据的有效率和精度；在LED光学窗口下安装有无线充电感应线圈，无需频繁打开仪器仓，免除了相应的设备水密问题，提高了设备的可操作性和可靠性；热敏电阻等距地安装在一个比钢管内径稍小的实心绝热杆上，保证热敏电阻能等距贴近压力保护钢管的壁壳，从而提高系统的热工参数的一致性和响应速度；设备内部使用24位A/D转换器进行数据采样，以达到高精度和快速的温度数据采样。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的高精度海底地温梯度探测设备。本发明的高精度海底地温梯度探测设备操作简单，方便实用，测量精度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明热敏电阻的安装示意图；

图3为本发明绝热杆安装热敏电阻的截面示意图；

图4为本发明控制装置的原理框图。

具体实施方式

实施例：

本发明的结构示意图如图1所示，本发明的高精度海底地温梯度探测设备,包括有压力保护管1、电子仪器舱2、透明保护罩3、绝热杆4、绝缘体6、双色LED8、电子仪器舱壳体7、充电感应线圈9、若干热敏电阻10、11、12，其中电子仪器舱壳体7的中空腔体为电子仪器舱2，绝缘体6装设在电子仪器舱2的一侧，压力保护管1支承在绝缘体6上，绝热杆4装设在压力保护管1内，若干热敏电阻10、11、12安装在绝热杆4上，三轴加速度传感器13装设在电子仪器舱2内，双色LED8、充电感应线圈9装设在电子仪器舱2的外侧，且双色LED8、充电感应线圈9的外侧装设有透明保护罩3，双色LED8、充电感应线圈9处于透明保护罩3的保护之下。且双色LED8、充电感应线圈9、若干热敏电阻10、11、12、三轴加速度传感器13通过导线与安装在电子仪器舱2内的控制装置连接。本实施例中，电子仪器舱2的电子仪器舱壳体7和压力保护管1的外壳5通过绝缘体6分开。