【摘要】：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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jì)基于可編程邏輯控制器PLC的測控平臺(tái)、伺服加壓控制、步進(jìn)推動(dòng)控制、多傳感器測量、觸摸屏交互等實(shí)現(xiàn)壓力可控聲學(xué)測量。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(diǎn)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(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)要求對裝置進(jìn)行了自動(dòng)和手動(dòng)加壓、保壓、測試艙間距調(diào)節(jié)等T形圖程序設(shè)計(jì)以及觸摸屏控制設(shè)計(jì);對裝置進(jìn)行調(diào)試,性能測試以及基于裝置進(jìn)行了海底沉積物聲學(xué)實(shí)驗(yàn)。對裝置的自動(dòng)加壓、保壓時(shí)間以及手動(dòng)動(dòng)加壓、艙間距調(diào)節(jié)進(jìn)行了性能測試,表明裝置能夠達(dá)到預(yù)期功能和精度。采用該裝置進(jìn)行了水的聲速-壓力特性驗(yàn)證,測量海底沉積物的聲速-壓力特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)理論分析結(jié)果一致,表明裝置達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P733.2

【參考文獻(xiàn)】

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7 闞光明;蘇元峰;李官保;劉保華;孟祥梅;;南黃海中部海底沉積物原位聲速與物理性質(zhì)相關(guān)關(guān)系[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);2013年03期

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5 陳祺;水下壓力模擬裝置電液伺服系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

6 馬祥;三相混合式步進(jìn)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];重慶大學(xué);2008年

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本文編號：2581844