海底沉積物聲學(xué)-壓力特性測(cè)量裝置的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著陸地資源的大量消耗，開發(fā)海洋的力度持續(xù)升溫。海底作為海洋的水下邊界線，是研究海洋的關(guān)鍵領(lǐng)域，其中采用聲學(xué)的方法提取海底沉積物的物理-力學(xué)性質(zhì)信息，為研究海底提供重要方法。由于我國(guó)聲學(xué)測(cè)量大多為實(shí)驗(yàn)室采樣測(cè)量，忽略了海底的壓力狀態(tài)，研發(fā)海底沉積物聲學(xué)-壓力特性測(cè)量裝置成為關(guān)鍵技術(shù)，利用其進(jìn)行海底沉積物聲學(xué)-壓力特性測(cè)試是建立實(shí)驗(yàn)室測(cè)量技術(shù)和原位測(cè)量技術(shù)的連接紐帶，通過(guò)系統(tǒng)地研究靜水壓力對(duì)沉積物聲特性的影響規(guī)律，將解決采樣測(cè)量脫離原位狀

2、態(tài)的問(wèn)題和系統(tǒng)性研究同一種類型海底沉積物在不同海底的聲速差異。
　　海底沉積物聲學(xué)-壓力特性測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)基于可編程邏輯控制器 PLC的測(cè)控平臺(tái)、伺服加壓控制、步進(jìn)推動(dòng)控制、多傳感器測(cè)量、觸摸屏交互等實(shí)現(xiàn)壓力可控聲學(xué)測(cè)量。裝置能實(shí)現(xiàn)海底沉積物樣品的孔隙水自動(dòng)可控加壓，壓力最大可達(dá)30MPa，壓力控制精度可達(dá)0.1MPa，實(shí)現(xiàn)保壓時(shí)間可調(diào)以保證沉積物樣品受壓均勻，可控制測(cè)試艙活塞桿的推進(jìn)精度在0.1mm內(nèi)適應(yīng)不同長(zhǎng)度樣品的測(cè)試。論文

3、主要研究?jī)?nèi)容為：通過(guò)分析海底壓力環(huán)境模擬裝置的特點(diǎn)和不足，提出海底沉積物聲學(xué)-壓力特性測(cè)量裝置的總體方案和關(guān)鍵技術(shù)；分析了測(cè)試艙在受壓狀態(tài)下的變形量對(duì)聲學(xué)測(cè)量精度的影響；對(duì)裝置的控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，包括裝置的總體電路、伺服加壓控制、步進(jìn)推動(dòng)控制、多傳感器測(cè)量模塊、觸摸屏?？刂破鱌LC等的硬件電路設(shè)計(jì)；按照設(shè)計(jì)要求對(duì)裝置進(jìn)行了自動(dòng)和手動(dòng)加壓、保壓、測(cè)試艙間距調(diào)節(jié)等T形圖程序設(shè)計(jì)以及觸摸屏控制設(shè)計(jì)；對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)試，性能測(cè)試以及基于裝置進(jìn)