【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,是研究海洋的關鍵領域,其中采用聲學的方法提取海底沉積物的物理-力學性質(zhì)信息,為研究海底提供重要方法。由于我國聲學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-壓力特性測量裝置成為關鍵技術,利用其進行海底沉積物聲學-壓力特性測試是建立實驗室測量技術和原位測量技術的連接紐帶,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-壓力特性測量裝置的設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30MPa,壓力控制精度可達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精度在0.1mm內(nèi)適應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)境模擬裝置的特點和不足,提出海底沉積物聲學-壓力特性測量裝置的總體方案和關鍵技術;分析了測試艙在受壓狀態(tài)下的變形量對聲學測量精度的影響;對裝置的控制系統(tǒng)進行了硬件設計,包括裝置的總體電路、伺服加壓控制、步進推動控制、多傳感器測量模塊、觸摸屏�？刂破鱌LC等的硬件電路設計;按照設計要求對裝置進行了自動和手動加壓、保壓、測試艙間距調(diào)節(jié)等T形圖程序設計以及觸摸屏控制設計;對裝置進行調(diào)試,性能測試以及基于裝置進行了海底沉積物聲學實驗。對裝置的自動加壓、保壓時間以及手動動加壓、艙間距調(diào)節(jié)進行了性能測試,表明裝置能夠達到預期功能和精度。采用該裝置進行了水的聲速-壓力特性驗證,測量海底沉積物的聲速-壓力特性實驗結果與文獻理論分析結果一致,表明裝置達到了預期的設計要求。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P733.2

【參考文獻】

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本文編號：2581844