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[发明专利]一种浅水海域含沙水体原位自动采集装置及方法-CN201710246554.3有效
发明人：刘杰;徐元芹;李萍 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2017-04-15 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01N1/14 文献下载
摘要：一种浅水海域含沙水体原位自动采集装置，包括三角支架、角度控制器、进水控制盘、固定杆、控制系统，固定杆下端通过旋转式固定座连接管状的采水器，采水器设有四个姿态控制翼，内部设有电机和挡流板；采水器通过设置在固定杆内部的连通管与所述进水控制盘内的抽气孔相连，进水控制盘中部设有通孔，通孔下半部为不可旋转固定孔，上半部为可旋转固定孔，真空瓶固定盘通过可旋转固定孔内的转轴安装在进水控制盘上部。本发明结构简单，操作方便，可以控制采水方向，实现顺海流方向采样，适用于浅水海域含沙水体的原位自动采集，较以往水样采集装置和方法具有采样深度准确、方便安全、自动化程度高等优点。
一种浅水海域含沙水体原位自动采集装置方法

[发明专利]沉积物分层取样器-CN201911109434.4有效
发明人：刘杰;付云霞;李萍;高伟;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2019-11-13 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G01N1/08 文献下载
摘要：沉积物分层取样器，包括半圆取样管，其内部等间距的设置多个水平隔板、一侧边缘设有刀口、底部设有钻头、顶部设有锥帽；钻头上表面和锥帽下表面的中部各设有一个圆孔，两个圆孔之间安装可旋转的翼板；翼板一侧边缘连接有翼翅板、另一侧边缘等间距的开有多个窄缝，所述窄缝的数量与隔板的数量相等，且每个隔板均位于与之对应的窄缝之中；锥帽顶端与连接杆相连。利用本发明取样时，在钻进过程中不会对取样器周围的沉积物产生纵向压实作用，能保证软弱沉积物夹层进入取样管中，不会造成关键沉积层的缺失，显著提高沉积物的取芯率，保证在设备操作和样品运输过程中不同层位的沉积物样品不会发生混合，为沉积学研究提供可靠的样品。
沉积物分层取样

[实用新型]一种用于深海软粘土的小体积沉积物测量装置-CN202120648699.8有效
发明人： 徐元芹;李萍;刘杰;高伟 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2021-03-30 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本实用新型涉及深海技术领域，且公开了一种用于深海软粘土的小体积沉积物测量装置，包括底座，所述底座的顶部固定安装有连接架，所述连接架的内侧固定安装有存放机构，所述存放机构的顶部固定安装有固定平台，所述固定平台的顶部固定安装有母卡扣，所述母卡扣的顶部固定安装有子卡扣，所述子卡扣的顶部固定安装有放置盒，所述固定平台的顶部固定安装有固定杆。该用于深海软粘土的小体积沉积物测量装置，通过电动升降套杆和测量头的设置，达到便于升降的作用，在使用时，可通过拉动电动升降套杆带动测量头对小体积沉积物升降进行测量，使其测量头能够更贴合小体积沉积物进行测量，使其测量的更加准确，进一步的提高了该测量装置的使用率。
一种用于深海粘土体积沉积物测量装置

[发明专利]一种重力柱状沉积物取样器-CN201810748980.1有效
发明人：刘杰;陈广泉;李萍;高伟;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2018-07-10 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： G01N1/02 文献下载
摘要：一种重力柱状沉积物取样器，包括取样管，其管状部分顶部侧壁开有排水窗、内装样品管及其卡环，管状部分外壁设有限位环；排水窗上方的外壁设有承重座及铅块荷载，承重座下安装有高度计、压力传感器和释放器，取样管外侧、承重座下方有与释放器相连的自重力排水窗遮挡圈，其在自重作用下降并遮挡了排水窗，以防溢出的现象；取样管顶部有密封盖、水声信号装置和提头，密封盖内有电池组、姿态传感器、单片机和数据存储器。取样管中部设有上下两个相互垂直的螺旋桨。取样管的外侧、排水窗的上方还设有单向卡舌。本发明可以使取样器以垂直姿态贯入海底沉积物中，保证高质量、高效率的获取深海海底柱状沉积物样品，满足深水区柱状沉积物的取样需求。
一种重力柱状沉积物取样

[实用新型]岸滩剖面形态演变实时测量装置-CN201921957220.8有效
发明人：刘杰;高伟;李萍;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2019-11-13 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： G01C7/02 文献下载
摘要：岸滩剖面形态演变实时测量装置，包括箱体、单片机、数据存储及传输模块，箱体下底面和后侧面分别连接柱形固定筒和固定板；箱体内部步进电机的转轴穿出箱体上表面与横杆连接；步进电机转轴顶端安装旋转角度传感器，横杆上表面有水平仪；横杆前端门形设备安装支架上有电机及其驱动的激光测距仪和倾角传感器；横杆后端有竖杆，随横杆而绕步进电机的转轴转动，竖杆上部朝向横杆前端的外侧面上安装有向下倾斜的广角摄像头。其方法包括将装置安装于墙壁上或柱状体的顶端；确定装置的空间位置；步进电机转至第一个角度，激光测距仪和倾角传感器旋转，同时测量各个倾角下目标体至激光测距仪的距离。本实用新型易于安装，可无人值守，测量结果更加准确。
岸滩剖面形态演变实时测量装置

[实用新型]便携式地形剖面精准测量装置-CN201921957241.X有效
发明人：刘杰;高伟;李萍;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2019-11-13 - 公布日： 2020-05-01 - 主分类号： G01C7/02 文献下载
摘要：便携式地形剖面精准测量装置，包括由支撑腿支撑的平台，其下方安装刚性吊杆，吊杆底端的球形转轴吊挂由GNSS接收机、刚性连接杆、陀螺仪、重锤和激光测距仪组成的定位测量模块；GNSS接收机顶部与球形转轴连接、下方为刚性连接杆，刚性连接杆下端为重锤，重锤上方安装陀螺仪、底部正中有激光测距仪。其方法包括将装置放置于待测点，在重力作用下定位测量模块快速达到竖直；当陀螺仪测到定位测量模块稳定后，通过GNSS接收机和激光测距仪分别对GNSS接收机的空间位置信息和激光测距仪距离地面的距离进行测量。本实用新型无需人工扶正，达到竖直后自动测量，最大限度减少人为干扰；通过激光测距仪的修正消除了下陷对测量的影响。
便携式地形剖面精准测量装置

[发明专利]便携式地形剖面精准测量装置及方法-CN201911108789.1在审
发明人：刘杰;高伟;李萍;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2019-11-13 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： G01C7/02 文献下载
摘要：便携式地形剖面精准测量装置及方法，包括由支撑腿支撑的平台，其下方安装刚性吊杆，吊杆底端的球形转轴吊挂由GNSS接收机、刚性连接杆、陀螺仪、重锤和激光测距仪组成的定位测量模块；GNSS接收机顶部与球形转轴连接、下方为刚性连接杆，刚性连接杆下端为重锤，重锤上方安装陀螺仪、底部正中有激光测距仪。其方法包括将装置放置于待测点，在重力作用下定位测量模块快速达到竖直；当陀螺仪测到定位测量模块稳定后，通过GNSS接收机和激光测距仪分别对GNSS接收机的空间位置信息和激光测距仪距离地面的距离进行测量。本发明无需人工扶正，达到竖直后自动测量，最大限度减少人为干扰；通过激光测距仪的修正消除了下陷对测量的影响。
激光测距仪定位测量模块刚性连接杆陀螺仪球形转轴重锤测量空间位置信息最大限度减少测量装置地形剖面刚性吊杆人为干扰重力作用自动测量待测点支撑腿下陷吊杆吊挂扶正竖直下端修正支撑

[发明专利]岸滩剖面形态演变实时测量装置及方法-CN201911108810.8在审
发明人：刘杰;高伟;李萍;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2019-11-13 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： G01C7/02 文献下载
摘要：岸滩剖面形态演变实时测量装置及方法，包括箱体、单片机、数据存储及传输模块，箱体下底面和后侧面分别连接柱形固定筒和固定板；箱体内部步进电机的转轴穿出箱体上表面与横杆连接；步进电机转轴顶端安装旋转角度传感器，横杆上表面有水平仪；横杆前端门形设备安装支架上有电机及其驱动的激光测距仪和倾角传感器；横杆后端有竖杆，随横杆而绕步进电机的转轴转动，竖杆上部朝向横杆前端的外侧面上安装有向下倾斜的广角摄像头。其方法包括将装置安装于墙壁上或柱状体的顶端；确定装置的空间位置；步进电机转至第一个角度，激光测距仪和倾角传感器旋转，同时测量各个倾角下目标体至激光测距仪的距离。本发明易于安装，可无人值守，测量结果更加准确。
横杆激光测距仪步进电机倾角传感器竖杆旋转角度传感器步进电机转轴设备安装支架实时测量装置广角摄像头箱体上表面传输模块顶端安装横杆连接空间位置剖面形态确定装置数据存储无人值守箱体内部向下倾斜转轴转动装置安装单片机固定板固定筒后侧面连接柱目标体上表面水平仪下底面柱状体岸滩穿出门形转轴电机墙壁测量驱动

[发明专利]柱状沉积物样品分样装置-CN201711413968.7有效
发明人：刘杰;高伟;李萍;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2017-12-24 - 公布日： 2019-12-03 - 主分类号： G01N1/08 文献下载
摘要：柱状沉积物样品分样装置，包括支架、取土器和定位器，其底座上表面设有样品管槽，底座两端的竖向支架上分别安装滑块，穿过两个滑块，水平安装有旋转杆，旋转杆一端安装手轮，旋转杆上设有多个取土器插槽；在旋转杆两侧安装有两个定位器固定杆，穿过竖向支架上方的水平支架分别设有带推进手轮的螺旋推进杆；取土器由插头、挡土板和两片半圆形的薄壁组成；定位器由两片半圆形薄壁隔板、两个固定端片、两个支撑薄片、一个细轴支撑杆组成，取土器装于定位器的内部，若干个取土器和定位器的组合体通过插头插入取土器插槽中。本发明结构合理，操作方便，解决了人工对柱状沉积物样品进行不连续分样时存在的取样深度误差和对剩余沉积物扰动等一系列问题。
取土器定位器旋转杆柱状沉积物分样装置竖向支架插头插槽手轮穿过底座上表面螺旋推进杆剩余沉积物安装滑块薄壁隔板底座两端固定端片深度误差水平安装水平支架支撑薄片不连续挡土板固定杆样品管支撑杆组合体扰动薄壁分样滑块取样细轴支架

[发明专利]三角洲沉积体固结沉降原位分层观测装置及方法-CN201910075881.6有效
发明人：刘杰;李萍;高伟;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：三角洲沉积体固结沉降原位分层观测装置，包括空心探杆，探杆一侧间隔开有观测片推出孔，内部为每个观测片推出孔对应安装一套沉降观测潜标，潜标包括固定片、沉降观测片和推片，固定片为弧形结构，下端固定在观测片推出孔下边缘，上端固定在探杆内壁，沉降观测片和推片通过滑块在固定片上自由移动；每个沉降观测片均配一不锈钢丝，其下端与沉降观测片上缘相连后，依次穿过推片的下缘开孔和底面开孔，再自上而下穿过导线孔、自下而上穿过导环、自下而上穿过集线孔；观测时钢丝上端拉紧后与探杆顶部对应的位移传感器相连。本发明能减小对观测土体的扰动，实时、精确地对自然状态下三角洲沉积体的固结沉降量进行分层观测，实现了长期不间断数据采集。
沉降观测观测沉积体固定片推出孔固结推片穿过观测装置原位分层沉降开孔潜标探杆下端位移传感器不锈钢丝弧形结构空心探杆上端固定数据采集探杆顶部自然状态沉降量导线孔集线孔下边缘扰动上端导环底面分层滑块减小拉紧内壁上缘土体下缘钢丝

[发明专利]适用于冰区的船舶水面A架装置及其作业系统-CN201910075888.8有效
发明人：刘杰;李萍;高伟;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2019-01-25 - 公布日： 2019-09-24 - 主分类号： B63B35/00 文献下载
摘要：适用于冰区的船舶水面A架装置及其作业系统，包括位于甲板艉部的水面A架及其下方的定滑轮，水面A架的门形架由液压杆进行驱动；门形架顶部横梁设有一圆柱轴，液压螺旋推进杆驱动线缆保护装置绕圆柱轴转动；线缆保护装置具有内筒和外筒，内筒的下端设有带一对定滑轮的旋转盘，外筒顶部设有一对定滑轮。其作业系统还包括传统A架。本发明不仅可以方便的安装到新建的科考船上，在已安装传统A架的科考船上，也可以方便的进行安装和使用；通过本发明可以很好的避免冰区科考、海底线缆铺设过程中海冰对作业的影响，提高科考作业的效率和质量，可保证在作业过程中，不会因为线缆接触到海冰而发生弯折、断裂、破坏、脱槽等状况，最大限度保证作业安全。
作业系统定滑轮冰区水面线缆保护装置门形架圆柱轴内筒船舶驱动顶部横梁海底线缆外筒顶部液压螺旋作业安全作业过程推进杆旋转盘液压杆海冰脱槽外筒弯折下端线缆艉部甲板转动断裂铺设保证

[发明专利]一种可抛荷载式深海重力柱状沉积物取样器-CN201710870347.5有效
发明人：刘杰;高伟;李萍;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2017-09-24 - 公布日： 2019-09-06 - 主分类号： G01N1/02 文献下载
摘要：一种可抛荷载式深海重力柱状沉积物取样器，包括取样管，取样管顶部安装提头固定装置，提头固定装置下凸台外缘设有释放器转轴，释放器转轴上安装有释放器；提头固定装置外侧安装有提头，提头包括水平承重板和焊接在水平承重板上的提环，水平承重板边缘设有一个开口与浅弧形凹槽，释放器的立柱可进入所述开口中；取样管的中上部固定有承重座，承重座两侧安装有荷载固定轴转轴及其荷载固定轴；铅块荷载穿过荷载固定轴叠放在承重座上，荷载固定轴上端伸入提头的固定孔中。本发明结构合理，操作方便，对船载地质绞车的要求相对较低，扩大重力柱状沉积物取样器在深海的适用范围，是海底底质调查取样设备的重要补充。
一种荷载深海重力柱状沉积物取样

[发明专利]快速堆积海底沉积物固结沉降的现场模拟试验装置及方法-CN201810375033.2有效
发明人：刘杰;李萍;高伟;徐元芹 -专利权人：自然资源部第一海洋研究所
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： G01N15/04 文献下载
摘要：快速堆积海底沉积物固结沉降的现场模拟试验装置及方法，包括套管、取样管、压环和监测支架，取样管底部有螺纹槽和花瓣，套管内壁有一滑道，对侧开有若干渗透孔，滑道与套管外壁间开有线孔，滑道内装有若干沉降监测潜标，滑道和线孔之间设有多个导孔，线孔中有多条不锈钢丝分别穿过导孔而与各个导孔对应的滑块相连，监测支架的设备安装平台下表面装有若干个位移传感器，所述不锈钢丝的上端分别与各自对应的位移传感器相连。本发明能够真实的模拟海底沉积物在快速堆积后的一维和二维固结排水过程，实现了长时间、不间断的数据采集；试验结束后，可将套管内的沉积物样品取回实验室，进行进一步测试，这在以往是实现不了的。
滑道海底沉积物导孔固结堆积现场模拟试验不锈钢丝监测支架沉降取样管套管线孔个位移传感器设备安装平台沉积物样品位移传感器沉降监测排水过程数据采集套管内壁套管外壁螺纹槽渗透孔下表面上端侧开二维滑块潜标取回压环花瓣穿过测试试验

[发明专利]一种深海摄像自动标尺系统及方法-CN201510485580.2有效
发明人：刘杰;李萍;徐元芹;高伟 -专利权人：国家海洋局第一海洋研究所
申请日： 2015-08-09 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： H04N5/232 文献下载
摘要：一种深海摄像自动标尺系统及方法，通过在海底形成一段设定长度的激光射线，实现在深海摄像时对海底物体尺寸的准确标示，包括吊挂固定装置、耐压箱体、耐压玻璃、电缆，耐压装置内包括单片机、高度计、姿态传感器、一字线激光器、固定轴、电机、遮光板、支撑杆、转轴。该系统可准确、便捷的应用于深海摄像时对海底物体尺寸的标定。本发明结构合理、操作方便、自动化程度高，能够准确显示特定尺寸在海底的长度，可有效解决目前海底摄像资料现场分析误差大，后期资料处理步骤繁琐、耗时长、人力消耗大等不足，在大洋科考时可为电视抓斗对海底物体进行选择性抓取时的现场决策、海底摄像资料的后期分析处理提供可靠依据。
一种深海摄像自动标尺系统方法

[发明专利]沉积物容重测量装置及方法-CN201810375025.8在审
发明人：刘杰;李萍;高伟;徐元芹 -专利权人：国家海洋局第一海洋研究所
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2018-09-18 - 主分类号： G01N9/02 文献下载
摘要：一种沉积物容重测试装置及方法，包括底座、水平调节旋钮、竖直支架以及顶座，底座上表面设有电子天平，电子天平上设有插孔；竖向支架装有慢速电机，电机头部设有取样针卡扣，顶座装有微型近距离三维激光扫描仪、数据采集装置、单片机及显示屏。设备提供两种测试模式，可以测定不同塑性状态沉积物的容重，软塑、硬塑状态沉积物利用取样针取样测定，流塑状态沉积物直接将样品置于不透光玻璃片上后，置于电子天平上测定样品的体积和质量。本发明将微型近距离三维激光扫描仪应用于沉积物体积的测定上，可以非常精确的测定样品量较小沉积物的体积，从而获得精确的沉积物容重数据，克服了样品量少、含水量高、流塑状态沉积物容重难以准确测试的问题。
沉积物容重电子天平三维激光扫描仪流塑状态近距离取样针样品量顶座数据采集装置水平调节旋钮沉积物利用底座上表面测量装置测试模式测试装置电机头部慢速电机设备提供竖向支架竖直支架塑性状态玻璃片不透光单片机插孔底座卡扣取样硬塑显示屏测试应用

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