CN106970428A - 海底探管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海底探测装置领域，旨在解决海底探管容易在外力的作用下发生周向旋转，使探测器无法正对下方海底沉积物，无法进行测量或测量结构不准确的问题，提供一种海底探管，用于对海底沉积物进行探测，其包括壳体和探测装置。壳体具有相对的第一端和第二端。壳体具有绕壳体一周的环形探视窗，环形探视窗靠近壳体的第二端。探测装置被配置成可转动地连接于壳体的内部，且转动轴线和壳体的轴线平行。探测装置沿径向正对环形探视窗。本发明的有益效果是具备全周的环形探视窗和可通过在重力的作用下始终旋转至正对海底探管的下方的海底沉积物，具有使用方便，探测结果准确的有益效果。

Description

海底探管

技术领域

本发明涉及海底探测装置领域，具体而言，涉及一种海底探管。

背景技术

海底探管是用于对海底沉积物进行探测的装置。由于海底的复杂环境，包括海流的影响，海底探管容易发生周向偏转，使探管无法进行探测或探测结果不准确。

发明内容

本发明旨在提供一种海底探管，以解决现有技术中的海底探管容易在外力的作用下发生周向旋转，使探测器无法正对下方海底沉积物，无法进行测量或测量结构不准确的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种海底探管，用于对海底沉积物进行探测，其包括壳体和探测装置。壳体具有相对的第一端和第二端。壳体具有绕壳体一周的环形探视窗，环形探视窗靠近壳体的第二端。探测装置被配置成可转动地连接于壳体的内部，且转动轴线和壳体的轴线平行。探测装置沿径向正对环形探视窗。

在本发明的一个实施例中：

壳体内部还设有偏心件，偏心件转动配合于壳体内部，且其转动轴线与壳体的轴线重合。偏心件的的重心位于偏心件的转动轴线之外。

在本发明的一个实施例中：

偏心件为沿壳体轴向延伸的柱形结构，且偏心件的两端分别转动配合于壳体。

在本发明的一个实施例中：

偏心件为半圆柱形，其偏心件的转动轴线位于圆心处。偏心件的一侧设有安装槽，探测装置通过连接块连接于安装槽中。

在本发明的一个实施例中：

探测装置包括X射线发生器和接收器。X射线发生器和接收器沿壳体的轴线方向间隔连接于连接块，且X射线发生器和接收器正对环形探视窗外表面上的同一点。

在本发明的一个实施例中：

壳体之间设有中间支撑板，偏心件的一端转动连接于壳体的第二端，另一端转动连接于中间支撑板。

在本发明的一个实施例中：

中间支撑板将壳体内部空间分隔成第一空间和第二空间，偏心件和探测装置位于第一空间中。第二空间中设置有电源和信号处理装置。

在本发明的一个实施例中：

海底探管的第一端连接有前配重结构。前配重结构包括第一配重块、第二配重块和连接线缆。第一配重块固定连接于壳体的第一端，连接线缆一端连接于第一配重块，第二配重块连接于连接线缆并与第一配重块相互间隔。

在本发明的一个实施例中：

第一配重块的重心位于壳体的转动轴线之外。

在本发明的一个实施例中：

壳体的第二端连接有后配重结构。后配重结构的重心位于转动轴线之外，且第一配重块的重心和后配重结构的重心的连线与壳体的转动轴线平行。

综上所述，本发明实施例中的海底探管由于具备全周的环形探视窗和可通过在重力的作用下始终旋转至正对海底探管的下方的海底沉积物，具有使用方便，探测结果准确的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例中的海底探管的结构示意图；

图2是图1中的主探管的结构示意图；

图3是图2沿A-A线的剖视图；

图4是图1沿B-B线的剖视图；

图5是图1沿C-C线的剖视图。

图标：100-海底探管；B1-主探管；10-壳体；11-环形探视窗；12-中间支撑板；20-探测装置；21-X射线发生器；22-接收器；30-偏心件；40-连接块；51-电源；52-信号处理装置；53-承载板；60-前配重结构；61-第一配重块；62-连接线缆；63-第二配重块；70-后配重结构；C1-安装槽；D1-第一端；D2-第二端；Q1-第一空间；Q2-第二空间；W1-重物；M1-摩擦片；M2-摩擦块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

图1是本发明实施例中的海底探管100的结构示意图。请参照图1，本实施例中的海底探管100用于对海底沉积物进行探测，其包括主探管B1、前配重结构60和后配重结构70。前配重结构60和后配重结构70分别连接于主探管B1的两端。本海底探管100的主要探测结构设置于主探管B1内，前配重结构60和后配重结构70主要用于确保主探管B1在使用过程中贴合海底沉积物，确保主探管B1和海底沉积物之间的海水层足够薄，以使海水层对探测结果的影响降到最低。

图2是图1中的主探管B1的结构示意图；图3是图2沿A-A线的剖视图。请参见图2、图3，主探管B1包括壳体10和探测装置20。壳体10具有相对的第一端D1和第二端D2。壳体10具有绕壳体10一周的环形探视窗11，环形探视窗11靠近壳体10的第二端D2。探测装置20，探测装置20被配置成可转动地连接于壳体10的内部，且转动轴线和壳体10的轴线平行。探测装置20沿径向正对环形探视窗11。可选的，壳体10采用高强度和高硬度的硬铝合金，以适应高压复杂的海底使用环境。环形探视窗11采用环形的铍片支撑，材料厚度可以为3.0mm。环形探视窗11通过粘接材料和壳体10的硬铝合金部分密封粘合为一体。

请继续参见图2，在本发明实施例的一个优选方式中，壳体10之间设有中间支撑板12，偏心件30的一端转动连接于壳体10的第二端D2，另一端转动连接于中间支撑板12。中间支撑板12将壳体10内部空间分隔成第一空间Q1和第二空间Q2，偏心件30和探测装置20位于第一空间Q1中。第二空间Q2中设置有电源51和信号处理装置52。优选地，第二空间Q2中还设有承载板53，承载板53的两端分别连接于壳体10的第一端D1和中间支撑板12之间，电源51和信号处理装置52固定连接于承载板53上。优选地，承载板53采用覆铜板。

在本发明实施例的一个优选方式中，壳体10内部还设有偏心件30，偏心件30转动配合于壳体10内部，且其转动轴线与壳体10的轴线重合。偏心件30的的重心位于偏心件30的转动轴线之外。优选地，偏心件30为沿壳体10轴向延伸的柱形结构，且偏心件30的两端分别转动配合于壳体10。偏心件30为半圆柱形，其偏心件30的转动轴线位于圆心处。偏心件30的一侧设有安装槽C1，探测装置20通过连接块40连接于安装槽C1中。可选地，连接块40通过螺钉连接于偏心件30。

在本发明实施例的一个优选方式中，探测装置20包括X射线发生器21和接收器22。X射线发生器21和接收器22沿壳体10的轴线方向间隔连接于连接块40，且X射线发生器21和接收器22正对环形探视窗11外表面上的同一点。X射线发生器21用于发生X射线，接收器22用于接收由海底沉积物和环形探视窗11反射回的X射线，通过对入射、反射线的对比，可分析得出海底沉积物的性质。X射线发生器21和接收器22正对环形探视窗11外表面上的同一点能够确保X射线反射后能被接收器22捕捉。

请再次参见图1，在本发明实施例的一个优选方式中，海底探管100的第一端D1连接有前配重结构60。前配重结构60包括第一配重块61、第二配重块63和连接线缆62。第一配重块61固定连接于壳体10的第一端D1，连接线缆62一端连接于第一配重块61，第二配重块63连接于连接线缆62并与第一配重块61相互间隔。第一配重块61的重心位于壳体10的转动轴线之外。

在本发明实施例的一个优选方式中，壳体10的第二端D2连接有后配重结构70。后配重结构70的重心位于转动轴线之外，且第一配重块61的重心和后配重结构70的重心的连线与壳体10的转动轴线平行。优选地，后配重结构70的端面为弧面，一方面能够确保其后端顺利排水，避免出现紊流对海底沉积物造成过度扰动，影响测量效果；另一方面也能够减缓后端和海底物质之间的磨损速度，确保其使用寿命。

图4是图1沿B-B线的剖视图，请参见图4，第一配重块61的下侧开孔，孔中填充密度较大的重物W1，从而使得第一配重块61的整体重心位于下侧。该处所说的重物W1指密度大于第一配重块61基材密度的物质。

图5是图1沿C-C线的剖视图，请参见图5，后配重结构70优选地设置成重心位于其下侧的偏心结构，具体结构设置方式可使用前述第一配重块61的设置方式，即后配重结构70的下侧开孔，孔中填充密度较大的重物W1。

下面描述本发明实施例中的海底探管100的使用方法。

使用时，探测船连接连接线缆62的一端，并牵引海底探管100前进。由于探测船通过连接线缆62施加于海底探管100倾斜向上的牵引力，该牵引力使主探管B1的前端具有向上抬升的趋势。该趋势可能使主探管B1的环形探视窗11的外表面离开海底沉积物，两者之间会存在一定的海水层，这将严重影响探测的准确性。本实施例中的海底探管100设置的前配重结构60能够使主探管B1的环形探视窗11保持向下压合海底沉积物。其中连接线缆62为柔性连接结构，其一方面可传递牵引力，另一方面能够避免牵引力直接作用于主探管B1并向上抬升主探管B1。

并且，使用过程中，偏心件30在其自重的作用下，位于朝下的姿态，由此连接于偏心件30的探测装置20正对压于海底探管100下方的海底沉积物，启动X射线发生器21射出X射线，X射线在环形探视窗11和海底沉积物的表面反射回来被接收器22接收。通过对比分析入射射线和反射射线，可得出海底沉积物的性质。当海底探管100在外力的作用下(例如海水流动的作用力等)，发生周向旋转时，壳体10发生旋转，偏心件30在其自重的作用下相对壳体10绕转动轴线转动至使其回到正对下方的位置，由于环形探视窗11为全周形，发生旋转的壳体10仍然能够透过X射线。

在本实施例中，为避免偏心件30在外力的作用下的旋转过于敏感，在壳体10的第二端D2内壁的中间下端处和中间支撑板12靠近壳体10的第二端D2的表面的中间下端处分别设置有摩擦片M1，偏心件30的两端分别连接有与摩擦片M1接触压合的摩擦块M2。摩擦片M1和摩擦块M2之间摩擦配合。在摩擦块M2和摩擦片M1之间的摩擦配合下，若偏心件30的偏心力较小时即偏心件30的偏转度较小时，可减缓偏心件30的旋转。如此，在摩擦片M1和摩擦块M2的作用下，可降低偏心件30的旋转敏感度，使得当偏转角度较小，不影响探测结构时，可保持偏心件30不发生转动，确保了偏心件30的稳定性。

综上所述，本发明实施例中的海底探管100由于具备环形探视窗11和可始终正对海底探管100的下方的海底沉积物，以确保探测结果的准确性，具有使用方便，探测结果准确的有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海底探管，用于对海底沉积物进行探测，其特征在于，所述海底探管包括：

壳体，所述壳体具有相对的第一端和第二端；所述壳体具有绕所述壳体一周的环形探视窗，所述环形探视窗靠近所述壳体的第二端；

探测装置，所述探测装置被配置成可转动地连接于所述壳体的内部，且转动轴线和所述壳体的轴线平行；所述探测装置沿径向正对所述环形探视窗。

2.根据权利要求1所述的海底探管，其特征在于：

所述壳体内部还设有偏心件，所述偏心件转动配合于所述壳体内部，且其转动轴线与所述壳体的轴线重合；

所述偏心件的的重心位于所述偏心件的转动轴线之外。

3.根据权利要求2所述的海底探管，其特征在于：

所述偏心件为沿所述壳体轴向延伸的柱形结构，且所述偏心件的两端分别转动配合于所述壳体。

4.根据权利要求3所述的海底探管，其特征在于：

所述偏心件为半圆柱形，其所述偏心件的转动轴线位于圆心处；

所述偏心件的一侧设有安装槽，所述探测装置通过连接块连接于所述安装槽中。

5.根据权利要求4所述的海底探管，其特征在于：

所述探测装置包括X射线发生器和接收器；

所述X射线发生器和所述接收器沿所述壳体的轴线方向间隔连接于所述连接块，且所述X射线发生器和所述接收器正对所述环形探视窗外表面上的同一点。

6.根据权利要求2任一项所述的海底探管，其特征在于：

所述壳体之间设有中间支撑板，所述偏心件的一端转动连接于所述壳体的第二端，另一端转动连接于所述中间支撑板。

7.根据权利要求6所述的海底探管，其特征在于：

所述中间支撑板将所述壳体内部空间分隔成第一空间和第二空间，所述偏心件和所述探测装置位于所述第一空间中；

所述第二空间中设置有电源和信号处理装置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的海底探管，其特征在于：

所述海底探管的第一端连接有前配重结构；

所述前配重结构包括第一配重块、第二配重块和连接线缆；

所述第一配重块固定连接于壳体的第一端，所述连接线缆一端连接于所述第一配重块，所述第二配重块连接于所述连接线缆并与所述第一配重块相互间隔。

9.根据权利要求8所述的海底探管，其特征在于：

所述第一配重块的重心位于所述壳体的转动轴线之外。

10.根据权利要求9所述的海底探管，其特征在于：

所述壳体的第二端连接有后配重结构；所述后配重结构的重心位于所述转动轴线之外，且所述第一配重块的重心和所述后配重结构的重心的连线与所述壳体的转动轴线平行。