海取樣器裝置沉如入海底，待測(cè)量結(jié)束后負(fù)責(zé)將聲波自動(dòng) 測(cè)量?jī)x裝置和深海取樣器裝置收回；聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置位于深海取樣器裝置的耐壓密封 腔內(nèi)，作為整個(gè)裝置的核心部分，其主要負(fù)責(zé)縱波信號(hào)的發(fā)射和縱波信號(hào)的采集、處理和保 存；深海取樣器裝置部分為整個(gè)測(cè)量提供一個(gè)框架并負(fù)責(zé)把被測(cè)量的海底沉積物式樣完整 的取回，以此作為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的式樣。本實(shí)施例提供的海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng) 測(cè)量裝置打破了傳統(tǒng)的測(cè)量分析裝置和取樣裝置分居于海面上和還底的設(shè)計(jì)，將聲波自動(dòng) 測(cè)量?jī)x裝置位于深海取樣器裝置內(nèi)，這樣就消除了聲波信號(hào)從海底傳到海面所需的那段電 纜，不但節(jié)省了一部分資源降低了實(shí)現(xiàn)成本，同時(shí)消除了聲波信號(hào)在電纜傳輸過程中所帶 來的干擾。
【附圖說明】
[0057] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng)測(cè)量裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0058] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種前級(jí)模擬信號(hào)處理電路模塊示意圖；
[0061] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供一種壓電控制電路模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供一種海底觸發(fā)電路模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPGA控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種深海取樣器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種箱式采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的測(cè)量平面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0067] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種甲板收放裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0068] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng)測(cè)量方法的 流程示意圖；
[0069] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng)測(cè)量方法 的流程示意圖；
[0070] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng)測(cè)量裝置的 操作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0071] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng)測(cè)量裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1，該系統(tǒng)，包括：甲板收放裝置10、聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置11和深海取樣 器裝置12 ;
[0072] 其中，所述甲板收放裝置10與所述深海取樣器裝置12通過纜繩連接；所述聲波自 動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置11設(shè)置于所述深海取樣器裝置12的耐壓密封腔內(nèi)；
[0073] 所述甲板收放裝置10,用于對(duì)所述聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置11和所述深海取樣器裝 置12進(jìn)行收放控制；
[0074] 所述聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置11，用于對(duì)海底沉積物進(jìn)行測(cè)量；
[0075] 所述深海取樣器裝置12,用于對(duì)海底沉積物進(jìn)行取樣。
[0076] 本實(shí)施例提供的海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng)測(cè)量裝置，甲板收放裝置是負(fù) 責(zé)將聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置和深海取樣器裝置沉如入海底，待測(cè)量結(jié)束后負(fù)責(zé)將聲波自動(dòng)測(cè) 量?jī)x裝置和深海取樣器裝置收回；聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置位于深海取樣器裝置的耐壓密封 腔內(nèi)，作為整個(gè)裝置的核心部分，其主要負(fù)責(zé)縱波信號(hào)的發(fā)射和縱波信號(hào)的采集、處理和保 存；深海取樣器裝置部分為整個(gè)測(cè)量提供一個(gè)框架并負(fù)責(zé)把被測(cè)量的海底沉積物式樣完整 的取回，以此作為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的式樣。本實(shí)施例提供的海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng) 測(cè)量裝置打破了傳統(tǒng)的測(cè)量分析裝置和取樣裝置分居于海面上和還底的設(shè)計(jì)，將聲波自動(dòng) 測(cè)量?jī)x裝置位于深海取樣器裝置內(nèi)，這樣就消除了聲波信號(hào)從海底傳到海面所需的那段電 纜，不但節(jié)省了一部分資源降低了實(shí)現(xiàn)成本，同時(shí)消除了聲波信號(hào)在電纜傳輸過程中所帶 來的干擾。
[0077] 可選的，圖1中所示的聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置11其可以具有多種實(shí)現(xiàn)形式，圖2為 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D2,該種聲波自動(dòng)測(cè)量 儀裝置的實(shí)現(xiàn)形式中，該聲波自動(dòng)測(cè)量?jī)x裝置11，包括：數(shù)據(jù)采集卡11-1、計(jì)算機(jī)11-2和電 源 11-3 ;
[0078] 其中，所述數(shù)據(jù)采集卡11-1、所述計(jì)算機(jī)11-2和所述電源11-3分別電連接；
[0079] 所述計(jì)算機(jī)11-2,用于控制所述數(shù)據(jù)采集卡11-1對(duì)海底沉積物進(jìn)行測(cè)量；
[0080] 所述電源11-3,用于為所述數(shù)據(jù)采集卡11-1和所述計(jì)算機(jī)11-2供電。
[0081] 進(jìn)一步的，對(duì)于圖2中的數(shù)據(jù)采集卡11-1，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù) 采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D3,所述數(shù)據(jù)采集卡11-1，包括：前級(jí)模擬信號(hào)處理電路模塊 11-1A、AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11-1B、海底觸發(fā)電路模塊11-1C、壓電控制電路模塊11-1D、USB模 塊11-1E和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（Field-ProgrammableGateArray，簡(jiǎn)稱：FPGA)控制模塊 11-1F；
[0082] 所述FPGA控制模塊11-1F分別與所述前級(jí)模擬信號(hào)處理電路模塊11-1A、所述AD 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11-1B、所述海底觸發(fā)電路模塊11-1C、所述壓電控制電路模塊11-1D以及所 述USB模塊11-1E電連接；
[0083] 所述FPGA控制模塊11-1F，用于控制所述前級(jí)模擬信號(hào)處理電路模塊11-1A保證 對(duì)應(yīng)通道的縱波信號(hào)可傳輸至所述AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11-1B;
[0084] 所述AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11-1B，用于對(duì)所述縱波信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0085] 具體的，AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11-1B，采用的是AD7626芯片。AD7626是一款16位、 10MSPS的電荷再分配逐次逼近型（SuccessiveApproximationRegister，簡(jiǎn)稱SAR)模 數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)。SAR架構(gòu)提供無與倫比的91. 5dB信噪比（SignalNoiseRatio,簡(jiǎn)稱： SNR)和 ±0.45 最低有效位（LeastSignificantBit，簡(jiǎn)稱：LSB)積分非線性（Integral Non-Linearity，簡(jiǎn)稱：INL)線性度。高速高精度的AD轉(zhuǎn)換芯片在保證了信號(hào)的精確性的 同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)度。
[0086] 所述壓電控制電路模塊11-1D，用于產(chǎn)生所述對(duì)應(yīng)通道的縱波信號(hào)；
[0087] 所述海底觸發(fā)電路模塊11-1C，用于當(dāng)確定所述深海取樣器裝置12觸底時(shí)，向所 述FPGA控制模塊11-1F發(fā)送激勵(lì)信號(hào)。
[0088] 進(jìn)一步的，本實(shí)施例提供的海底沉積物縱波聲波參數(shù)原位自動(dòng)測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)了自 動(dòng)化測(cè)量，自動(dòng)識(shí)別取樣器是否觸底并對(duì)海底沉積物進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，這樣不僅簡(jiǎn)化了操作 過程，也降低了對(duì)操作人員水平的要求，同時(shí)也提高了測(cè)量效率。
[0089] 進(jìn)一步的，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種前級(jí)模擬信號(hào)處理電路模塊示意圖， 參照?qǐng)D4,前級(jí)模擬信號(hào)處理電路模塊通過接收來自所述FPGA控制模塊的控制命令，實(shí)現(xiàn) 對(duì)多個(gè)（圖4中為8個(gè)，對(duì)于通道個(gè)數(shù)本實(shí)施例不予限定）不同接收通道的選通，以保證 每次只有對(duì)應(yīng)通道的縱波信號(hào)能夠傳輸過來；由于壓電控制電路模塊產(chǎn)生的縱波信號(hào)比 較弱，所以需要對(duì)其先放大適宜的倍數(shù)再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，而該壓電控制電路模塊中的放大 電路、衰減電路及再次放電路的三者之間的相互配合，可以使信號(hào)達(dá)到一個(gè)比較理想的狀 態(tài)，其衰減倍數(shù)是由FPGA控制模塊控制；之后的高通濾波電路和低通濾波電路兩者組成一 個(gè)帶通濾波器，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲波信號(hào)的初級(jí)濾波，以減少噪聲信號(hào)對(duì)有用信號(hào)的干擾。
[0090] 進(jìn)一步的，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供一種壓電控制電路模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，參照 圖5,壓電控制電路模塊由壓電發(fā)射電路、選通電路和八個(gè)發(fā)射探頭組成。壓電發(fā)射電路接 收來自FPGA控制模塊的脈沖信號(hào)然后產(chǎn)生一個(gè)1000V的高壓脈沖信號(hào)，然后通過選通電路 來確保每次只有對(duì)應(yīng)的一個(gè)通道導(dǎo)通，進(jìn)而是相應(yīng)的壓電縱波換能器產(chǎn)生縱波信號(hào)。
[0091] 對(duì)于圖3中的海底觸發(fā)電路模塊11-1C，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供一種海底觸 發(fā)電路模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D6,所述海底觸發(fā)電路模塊11-1C，包括：加速度傳感器 11-1C-1和信號(hào)處理電路11-1C-2 ;
[0092] 所述加速度傳感器11-1C-1，用于判斷所述深海取樣器裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
[0093] 所述信號(hào)處理電路11-1C-2,用于當(dāng)確定所述深海取樣器裝置觸底時(shí)，向所述 FPGA控制模塊發(fā)送激勵(lì)信號(hào)。
[0094] 海底觸發(fā)電路模塊11-1C主要由加速度傳感器11-1C-1和信號(hào)處理電路11-1C-2 兩部分組成，通過加