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选取适合于双探针型海底热流计数据解算的简化模型,是双探针型海底热流计结构优化的理论基础,对提高海底热流数据解算精度具有重要意义。本文基于脉冲式双探针海底工作的有限元数值模型,对双探针的脉冲加热时间、体生热率、热物性、长度及半径等因素在双探针脉冲法的3个线热源简化模型中所引起的模型误差作了详细的分析和讨论,并以模型误差最小为原则选取简化模型。结果表明：1）脉冲加热有限长线热源（PFLS: pulsed finite line source）模型是双探针脉冲法中较为实用的简化模型,它可消除加热时间和探针长度对介质热物性参数求解的影响;2）在PFLS模型下,探针热导率对待测介质热物性测量的影响可以忽略;而探针间距越大、半径越小及其体积比热容与待测介质越接近,则所求介质热物性的模型误差就越小;在保证温度传感器能有效记录到温度变化的前提下,探针脉冲功率的大小基本不影响介质热物性求解的模型误差。 相似文献
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目前正在使用的原位测定法,主要是脉冲加热法和连续加热线源法。脉冲加热法的探针已被广泛应用于海洋地热研究中。但这种探针的直径较大,其放热时间常数也较大,从而要用较长的测量时间,连续加热线源法的探针直径较小,其热时间常数也小,精度较高。原位测定法的发展方向将是进一步提高测量精度,缩短探针在海底的停留时间。实时数据处理技术正在研制之中。 相似文献
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本文主要介绍加拿大实用微系统公司(AML)生产的GR—12型海底地热探针的设计与使用基本情况,这种探针不但可以测定海底沉积物的温度梯度,而且还可以现场测定导热率,这为海洋地质科学研究提供了工作方便。 相似文献
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针状探针内产生的热脉冲可以用来测量围岩碎块或钻井岩石碎块的热导率。当热脉冲传入探针周围的岩石碎块和水的混合物时，针状探针内温度的衰减作为时问的函数被记录下来。热脉冲产生后的探头温度、热导率和时间倒数之间渐近关系。可以在所用时间范围内精确的显示。具有较高热导率的样品内探针相对缓慢的热反应与一个脉冲的初始时间延迟相一致。有限脉冲长度和慢探针反应的综合修正表明它是小的、可预测的。和采用其它方法一样，岩石碎块热导率可以用一个模型来计算。该模型依赖于样品的水含量。如果已知分割条法的期望精度．用这种方法和分割条设备的测量结果是相当的。水、熔融石英和晶体石英的热导率测量值与它们的公认值很接近。 相似文献
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陆缘气体水合物的一个显著特征是似海底反射(BSR)。该反射通常与预测的气体水合物稳定区域的底部相一致。因为气体水合物的出现受到温压条件的控制，有人认为BSR标志着一个等温面，所以可以用它来估计陆缘热流。关键参数有BSR深度的温度、海底温度以及BSR与海底之间的热导率结构。然而，这些所需参数通常难以得到，必须用气体水合物稳定性模型和地震速度得出热导率的经验方程求取。在本文中．使用了钻穿气体水合物区域的l0个ODP站位的井下温度、热导率、孔隙度和测井数据来研究估计值的质量。我们对巴基斯坦马克兰陆缘的约束条件的分析和应用如下：(i)尽管毛细作用力、化学杂质或不平衡条件会降低(或升高)BSR深度的温度，但是该温度依然可以用海水一甲烷体系近似算出。倘若能对热探针测量加以校准，则地温梯度的误差会小于10％，否则可出现高达20％或者更高的不确定性。此外．因必须考虑底部水温的季节性变化．这又可对温度梯度的影响造成达近10％的误差；(ii)一定数量的低热导率气体水合物对体积热导率的影响可以忽略；(iii)BSR与海底之间的热导率剖面通常可以用平均值近似算出；(iv)应该用海底测量代替经验方程，因为经验方程会产生5—30％的误差。除了需要高质量的地震数据以外，一个先决条件是要有大量的热导率数据和海洋学数据。推荐使用热探针来测量地温梯度，这可使热流测量值的不确定性是其估计值降低到5—10％。如果不使用这些数据，则误差／不确定性可以达到计算值的50—60％。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(10)
海底滑坡是海洋中主要的一种地质灾害,对其进行现场调查及原位观测将为海底滑坡的特点、发生机制及发生过程的研究提供最直接的证据资料。介绍了海底滑坡的特点及触发机制,简述了历年来国内外有关于海底滑坡的现场调查典型案例(调查手段包括地球物理探测、钻孔取样、测定年代试验等)及原位观测方法(包括孔压观测、海床变形观测等)的进展情况,分析了各种方法手段的优势与局限性,希望引起国内海洋工作者的兴趣和关注,共同推进调查手段及观测方法的发展。 相似文献
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介绍了一种液压驱动贯入式海底沉积声学原位测量系统的电路控制单元的研究实现过程,以及该控制单元在南海北部海底沉积声学调查中的应用。该电路控制单元以Cortex-A8处理器为核心,集成大容量FLASH存储器,与单片机接口控制板进行串口通讯,实现对声学发射采集单元和机械液压贯入单元的可视化控制和监测。基于该电路控制单元,海底底质声学原位测量系统兼具自容式和在线式两种工作模式,可自容记录或实时采集声学原位测量单元在海底的工作状态数据、海底沉积物声速和声衰减系数等声学特性数据。该声学原位测量系统的实验室联调及南海海试结果表明,使用该电路控制单元对海底底质声学测量过程的监测与控制是有效的,对精确获取海底底质的原位声学特性有重要作用,可以促进海底底质声学原位测量系统的产品化。 相似文献
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海底沉积物的声学测量是海底测深的关键技术之一,应用于海底地形地貌测量、海洋矿产资源开采和海底工程建设等。海底沉积物声学测量方法中的原位测量方法可以避免保真采样法的强扰动性和遥测法的准确度、精度及灵敏度的不确定性等缺点,如何改进原位测量系统渐成为海底探测的研究热点。通过分析现有海底沉积物原位测量设备测试换能器的工作原理,针对垂直压入方式换能器测量深度有限,提出了一种通过改变换能器压入沉积物的角度来增加测量深度的方法。在理论上论证出在不低于换能器接收阈值时,测量深度随着掠射角的增加而增加。在不增加压入深度的前提下提供了一种增加测量深度方法。 相似文献
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海底砂土中气体运移过程电阻率监测探针设计与实验 总被引：1，自引：0，他引：1
在浮力和动、静压力作用下,海底浅层气会在高渗透性土中发生垂直和水平方向的运移、聚集,诱发地层变形,甚至失稳破坏。为探索一种新型的气体运移过程原位监测技术,实现气致灾害实时监测预警,根据静电场测量原理,设计、制作了点状电极和环状电极两种形式电阻率探针。在分析了两种探针探测精度基础上,以砂土中气体扩散过程监测为例,利用其对3种速率气体运移过程进行连续监测实验。实验结果表明,两种探针电阻率测量误差均小于0.1%。点状电极探针测量灵敏度较高,可准确监测布设点含气量的变化、气体汇聚、消散过程及相应速率;环状电极探针测量灵敏度相对较低,但可监测气体在砂土中的时空运移过程。两种探针各有利弊,都可实现气体运移过程的有效监测。 相似文献
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海洋开发已经步入全海深时代,迫切需要获取全海深海底沉积物力学特性。由于海洋工程地质环境的特殊性,尤其是深海,常规取样难度较大,并且会扰动原状土体,海底沉积物原位测试成为海底工程勘察的重要手段。介绍了静力触探测试、十字板剪切测试和全流动贯入测试等海底沉积物力学特性的原位测试方法;归纳总结了影响原位测试结果的因素主要包括水深、底质类型以及解析方法等;重点介绍了一种全海深海洋探索技术"深海着陆器";展望了全海深沉积物力学特性原位测试技术面临的机遇与挑战。 相似文献
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《海洋技术学报》2017,(6)
自返式微型地热探针体型小巧,便于机载或舰载投弃式布放,可自动贯入海底沉积物进行热流测量。采用无缆布放方式,避免了缆绳牵引造成的海底沉积物结构性破坏,从而真正实现了无扰动的海底热流测量。海底沉积物的温度在恒温层以下随深度增加其变化非常微弱,而测温电路是地热探针的核心部分,其测温精度直接关系到热流数据的质量。针对自返式微型地热探针的工作特点,为提高探针温度及温度梯度测量的精度,在深入研究测温原理的基础之上,完成了测温电路的硬件电路和控制软件的设计,并通过合理的内部温度补偿算法设计,进一步提高了测量精度。测温电路在海上试验过程中,其测温曲线平滑,一致性良好,无畸变,实现了海底沉积物热流的精确测量。 相似文献