海底沉積物聲學(xué)-壓力特性測量裝置的關(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。由于我國聲學(xué)測量大多為實驗室采樣測量，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)-壓力特性測試是建立實驗室測量技術(shù)和原位測量技術(shù)的連接紐帶，通過系統(tǒng)地研究靜水壓力對沉積物聲特性的影響規(guī)律，將解決采樣測量脫離原位狀

2、態(tài)的問題和系統(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)-壓力特性測量裝置的設(shè)計基于可編程邏輯控制器 PLC的測控平臺、伺服加壓控制、步進(jìn)推動控制、多傳感器測量、觸摸屏交互等實現(xiàn)壓力可控聲學(xué)測量。裝置能實現(xiàn)海底沉積物樣品的孔隙水自動可控加壓，壓力最大可達(dá)30MPa，壓力控制精度可達(dá)0.1MPa，實現(xiàn)保壓時間可調(diào)以保證沉積物樣品受壓均勻，可控制測試艙活塞桿的推進(jìn)精度在0.1mm內(nèi)適應(yīng)不同長度樣品的測試。論文

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