CN114062487B - 一种海底热液羽状流声学探测模拟装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海底热液羽状流声学探测模拟装置与方法，热液模拟喷流装置模拟喷出模拟的热液羽状流；轨道与连接装置为矩形，用于安装垂直杆升沉装置；垂直杆升沉装置与轨道与连接装置滑动连接，其上安装探头锁止装置，探头锁止装置包括：声学换能器和声学换能器夹具；声学换能器通过声学换能器夹具安装在垂直杆升沉装置上；数据控制处理单元采集温度喷口的模拟羽状流温度数据、声学接收换能器声信号数据并控制声学发射换能器发射的声信号频率、波形。本发明适用于海底热液羽状流的声学响应机制研究，能够定量、直观地分析不同因素对热液羽状流声学探测的影响，广泛适用于海底热液系统的科学研究。
Description
技术领域
本发明属于海洋探测技术领域，具体是指一种海底热液羽状流声学成像模拟实验装置与方法。
背景技术
现代海底热液系统及其相关现象是20世纪自然科学界最重大的发现之一，也是当前国际地球科学和生命科学研究的热点和前沿课题之一。而海底热液喷口作为连通地球深部与海底表层的通道，广泛发生在海底地质构造不稳定区域，如大洋中脊、弧后盆地和板内火山等，是地壳与海洋之间进行能量交换的主要场所。热液喷口活动的表现是高温的热液从海底喷出，与周围海水混合形成热液羽状流，热液羽状流对周围的水体环境、生物群落和地质地貌等都会产生深远的影响，是当今研究海底热液活动影响的直接证据，因此有必要对热液羽状流的空间分布展开进一步的研究。热液羽状流空间分布的探测方式只要可分为两种，其一是使用物理或者化学传感器，如温度、浊度、氧化还原电位与甲烷等传感器，通过离散站位或者测线探测的方式进行探测，具有较高的分辨率，但难以把握热液羽状流整体的空间范围；其二是使用声学仪器探测，如多波束、侧扫声呐、浅地层剖面仪等，与物理和化学传感器相比，声学探测具有非接触探测与整体覆盖的优点，可观测到热液羽流的完整形态。热液羽状流的声学图像，可以表征热液羽状流的空间范围、形态变化等信息。
基于热液羽状流流中存在热液流体与悬浮颗粒物而引起的声阻抗变化，会导致热液羽状流的声散射增强的现象，得到了国内外海洋科学家的广泛关注，但仅仅给出一些定性的结论，尚不明确有关定量探测的技术参数，尚未实施海底羽状流的定量探测。本发明所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，可应用于不同尺寸的水池，进行热液羽状流声学模拟探测实验，有助于获得热液羽状流声学探测的相关定量参数。
发明内容
本发明的目的，是通过利用模拟装置，进行声学探测海底热液羽状流实验，解译海底热液羽状流的声学散射机制与为海底热液羽状流声学定量探测提供方法指导。
本发明通过下述技术方案得以实现：一种海底热液羽状流声学探测模拟装置，该模拟装置包括热液模拟喷流装置、轨道与连接装置、垂直杆升沉装置、探头锁止装置和数据控制处理单元；
所述热液模拟喷流装置包括：水泵、分流套管和温度喷口；所述分流套管为双层套管结构，内层模拟上升热液羽状流的中心流体，流体温度与扩散速度最高，分流套管一端连接水泵出水端，另一端安装温度喷口，喷出模拟的羽状流；所述水泵的进水端内层为向中心收缩的喇叭状，内层水流流速大于外层；
所述轨道与连接装置包括：长边滑轨和短边滑轨；所述长边滑轨和短边滑轨滑动连接，并且两个长边滑轨和两个短边滑轨拼接成矩形；
所述垂直杆升沉装置包括：连接板、快拆卡箍和升降杆；所述升降杆通过连接板安装在短边滑轨上，所述连接板与短边滑轨滑动连接，升降杆通过快拆卡箍安装在连接板上；
所述探头锁止装置包括：声学换能器和声学换能器夹具；所述声学换能器包括声学发射换能器和声学接收换能器，均通过声学换能器夹具安装在升降杆下端；
所述数据控制处理单元包括：数据采集仓、数据控制处理单元及数据传输线缆；所述数据控制处理单元与数据采集仓连接，所述数据采集仓通过数据传输线缆与声学发射换能器、声学接收换能器和温度喷口连接，采集温度喷口的模拟羽状流温度数据、声学接收换能器声信号数据并控制声学发射换能器发射的声信号频率、波形。
进一步地，所述热液模拟喷流装置还包括储水仓和支撑座；所述的储水仓具有加热、保温和搅拌功能，用于控制流体的温度与颗粒物浓度；储水仓与水泵的进水端相连；所述支撑座用于固定分流套管。
进一步地，所述模拟装置具有试验水池，所述分流套管材质为塑料材质，分流套管和温度喷口位于试验水池中，当模拟流体在管道内流动时，基于传热的基本定律，外层套管内的流体与试验水池内的冷水发生相应的热量交换，而内层套管的流体不与试验水池内的冷水发生热量交换，经由温度喷口喷出的流体，外层温度总是低于内层温度，外层流速也总是低于内层流速，以此模拟热液羽状流的不同层位。
进一步地，所述温度喷口处设置有温度传感器，用于监测模拟热液羽状流不同层位的温度。
进一步地，所述的长边滑轨与短边滑轨安装在试验水池上方边缘，均由数段拼装件组成，按需求组装成不同长宽比的尺寸，以适配不同尺寸的试验水池。
进一步地，所述短边滑轨两端安装有滑轨连接件，所述滑轨连接件上固定有滑块，所述滑块与长边滑轨滑动连接，长边滑轨和短边滑轨上均标有刻度，获取模拟的羽状流的平面坐标。
进一步地，所述的连接板两端各有一个圆形套筒，一端套筒与升降杆采用间隙配合，套筒外侧设有快拆卡箍，当拨动卡箍扳手时，可控制卡箍松开/夹紧，从而使圆柱套筒松开/夹紧升降杆，实现升降杆任意角度转动和在竖直方向的移动；另一端套筒必要时可加挂重物，平衡滑轨的侧向受力。
进一步地，升降杆为管件，便于声学换能器连接线从升降杆中穿入，且升降杆标有刻度，配合长边滑轨和短边滑轨上的刻度，得到试验水池内任一点的三维坐标。
进一步地，所述的声学换能器夹具，由弹性金属材料制成，一对圆弧夹片通过螺栓连接的方式夹紧声学发射换能器与声学接收换能器，且夹片上设有180°的圆弧卡槽，使得夹片与升降杆在该圆弧卡槽中调整角度并锁止，实现声学换能器任意方向的位置调整。
本发明还提供了一种海底热液羽状流声学探测模拟方法，包括下列步骤：
步骤(1)：装置组装
分别组装并连接热液模拟喷流装置、轨道与连接装置、垂直杆升沉装置、探头锁止装置和数据控制处理单元，并用声学换能器夹具固定好声学换能器，接着向试验水池中注入模拟的背景海水，然后，打开水泵电源，模拟热液流体输入到试验水池中，根据实验需求，通过调节模拟流体的温度和颗粒物的粒径及浓度，最后调节声学发射换能器与声学接收换能器的相对于温度喷口的位置与角度，并记录坐标，开始实验；
步骤(2)：实验参数调节
(21)保持声学发射换能器位置固定，储水仓中模拟热液流体参数不变，经由温度喷口喷出，改变声学接收换能器的位置坐标，采用一定步距的方位角变化研究反向散射强度的响应，采集并处理数据，分析声学发射换能器与声学接收换能器相对位置关系对声学散射信号强度的影响；
(22)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，所处深度不变，以及模拟热液流体的温度恒定，调配不同浓度的颗粒物于储水仓中，经由水泵加压喷出，进行声学散射实验，采集并处理数据，分析颗粒物浓度对反向散射参数的影响，通过变化不同的散射边界，探究悬浮颗粒物浓度与声学散射的关系；
(23)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，所处深度不变，以及储水仓中颗粒物浓度稳定，调控模拟热液流体的温度变化，经由水泵加压喷出，采集并处理数据，进行声学散射实验，采用一定步距的温度梯度变化研究反向散射强度的响应，探究不同温度流体对声学散射的影响；
(24)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，喷出的模拟热液流体参数不变，改变声学换能器所处深度，采用一定步距的水下深度变化，采集并处理数据，研究温度与颗粒物浓度对声学散射贡献的变化规律。
步骤(3)：实验完成
实验结束后，根据步骤(2)中的各实验结果数据建立关系模型，存储在数据控制处理单元中。
本发明的有益效果：
(1)实用性。采用进水端呈向中心收缩喇叭状的双层套管，结构简单，制作成本低廉，可以很好的模拟真实热液羽状流内层温度高于外层，内层流速高于外层的特性。配合储水仓和水泵输入不同特性的模拟流体，可模拟不同属性流体的声学散射特征，也可有目的性地探究单一属性流体的声学散射特征。
(2)适用性。实验装置滑轨采用可拼装结构，拼装件长度包括1.5m与1.0m，可适用于大多数实验水池的长宽比。
(3)可增容性。本装置采用模块化的装置构造，便于不同使用者在此基础上自由增加所需功能，以应对不同的测试需求。
(4)多功能性。本装置同时满足了热液羽状流模拟及控制、声信号发射与采集、数据储存与处理多项需求。
(5)本发明适用于海底热液羽状流的声学探测模拟实验研究，能够通过改变模拟热液羽状流的不同参数，定量的研究其声学响应问题。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图
图2是分流套管剖面示意图
图3是轨道与连接装置示意图
图4是垂直杆升沉装置示意图
图5是探头锁止装置示意图
图6是一种海底热液羽状流声学探测模拟方法流程图
图中：水泵1.1、储水仓1.2、分流套管1.3、支撑座1.4、温度喷口1.5、长边滑轨2.1、滑块2.2、短边滑轨2.3、滑轨连接件2.4、升降杆3.1、连接板3.2、快拆卡箍3.3、声学换能器夹具3.4、声学发射换能器3.5、声学接收换能器3.6、数据采集仓4.1、数据控制处理单元4.2、第一数据传输线缆4.3、第二数据传输线缆4.4、第三数据传输线缆4.5。
具体实施方式
为能够进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹列举以下实例，并配合附图详细说明如下。
热液羽状流的主要组成物质包括高温流体和悬浮颗粒物，与背景海水相比，悬浮颗粒物和高温流体温度波动引起的声阻抗的变化会导致热液羽状流声散射的整体增强。正是利用了热液羽状流引起的声散射变化，才得以对热液羽状流进行声学探测，接着可通过提取探测数据中的相关点数据来生成热液羽状流的三维结构图像。应用本发明模拟装置，探究热液羽状流各组成部分与背向声散射信号之间的相关性，着重于热液羽状流中的高温流体与悬浮颗粒物等不同组成部分的声学散射响应特征，进而建立关系模型。本模拟装置集热液羽状流模拟及控制、声信号发射与采集、数据储存与处理于一体，同时兼顾了组装便携与可靠性。
实施例1
参照附图1，制作一种海底热液羽状流声学探测模拟装置，包括：水泵1.1、储水仓1.2、分流套管1.3、支撑座1.4、温度喷口1.5，长边滑轨2.1、滑块2.2、短边滑轨2.3、滑轨连接件2.4、升降杆3.1、连接板3.2、快拆卡箍3.3、声学换能器夹具3.4、声学发射换能器3.5、声学接收换能器3.6，数据采集仓4.1、数据控制处理单元4.2、第一数据传输线缆4.3、第二数据传输线缆4.4及第三数据传输线缆4.5。
如图2所示，所述分流套管1.3为双层套管结构，内层模拟上升热液羽状流的中心流体，流体温度与扩散速度最高，分流套管1.3一端连接水泵出水端，另一端安装温度喷口1.5，喷出模拟的羽状流；所述水泵1.1的进水端内层为向中心收缩的喇叭状，内层水流流速大于外层；
所述的储水仓1.2具有加热、保温和搅拌功能，用于控制流体的温度与颗粒物浓度均匀；储水仓1.2与水泵1.1的进水端相连；所述支撑座1.4用于固定分流套管1.3，可保持其稳定。
所述模拟装置具有试验水池，所述分流套管1.3材质为塑料材质，分流套管1.3和温度喷口1.5位于试验水池中，当模拟流体在管道内流动时，基于传热的基本定律，外层套管内的流体与试验水池内的冷水发生相应的热量交换，而内层套管的流体不与试验水池内的冷水发生热量交换，经由温度喷口1.5喷出的流体，外层温度总是低于内层温度，外层流速也总是低于内层流速，以此模拟热液羽状流的不同层位。所述温度喷口1.5处设置有温度传感器，可得到模拟热液羽状流的喷发温度，用于监测模拟热液羽状流不同层位的温度。
如图3所示，所述长边滑轨2.1和短边滑轨2.3滑动连接，并且两个长边滑轨和两个短边滑轨拼接成矩形；所述的长边滑轨2.1与短边滑轨2.3安装在试验水池上方边缘，由数段1.5m和1.0m长的轻质金属拼装件组成，按需求组装成不同长宽比的尺寸，以适配不同尺寸的试验水池。所述短边滑轨2.3两端安装有滑轨连接件2.4，所述滑轨连接件2.4上固定有滑块2.2，所述滑块2.2与长边滑轨2.1滑动连接，长边滑轨2.1和短边滑轨2.3上均标有刻度，获取模拟的羽状流的平面坐标。滑轨连接件用于保证短边滑轨拼装件的稳固连接。
如图4所示，所述升降杆3.1通过连接板3.2安装在短边滑轨2.3上，所述连接板3.2固定在一个滑块上,通过滑块与短边滑轨滑动连接，升降杆3.1通过快拆卡箍3.3安装在连接板3.2上；所述的连接板3.2两端各有一个圆形套筒，一端套筒与升降杆3.1采用间隙配合，套筒外侧设有快拆卡箍3.3，当拨动卡箍扳手时，可控制卡箍松开/夹紧，从而使圆柱套筒松开/夹紧升降杆3.1，实现升降杆任意角度转动和在竖直方向的移动；另一端套筒必要时可加挂重物，平衡滑轨的侧向受力。升降杆为管件，便于声学换能器连接线从升降杆中穿入，当卡箍松开升降杆时，可旋转升降杆，实现调整声学换能器角度的功能，且升降杆标有刻度，配合长边滑轨和短边滑轨上的刻度，得到试验水池内任一点的三维坐标，以便于对试验结果的计算验证。
所述的声学换能器，是一种分体式的声学发射换能器与声学接收换能器的组合，声信号声学发射换能器可发射特定频率的宽波束声学信号，声信号声学接收换能器可采集模拟热液羽状流反射的声波回波散射信号，并按需求改变发射与接收声信号的夹角。
所述声学换能器包括声学发射换能器3.5和声学接收换能器3.6，均通过声学换能器夹具3.4安装在升降杆3.1下端；所述的声学换能器夹具3.4，如图5所示，由弹性较好的金属材料制成，一对圆弧夹片通过螺栓连接的方式夹紧声学发射换能器3.5与声学接收换能器3.6，且夹片上设有180°的圆弧卡槽，使得夹片与升降杆在该圆弧卡槽中调整角度并锁止，实现声学换能器任意方向的位置调整，满足了实验的各项要求。
所述的数据采集仓4.1由数据控制处理单元4.2控制，所述数据采集仓4.1通过第二数据传输线缆4.4与声学发射换能器3.5连接，通过第三数据传输线缆4.5与声学接收换能器3.6连接和通过第一数据传输线缆4.3与温度喷口1.5连接，获取温度喷口1.5的模拟羽状流温度数据、声学接收换能器声信号数据并控制声学发射换能器发射的声信号频率、波形等，完成声学信号的处理与成图。
实施例2
参照附图6，本发明还提供了一种海底热液羽状流声学探测模拟方法，具体步骤如下：
步骤(1)：装置组装
分别组装储水仓、水泵、分流套管、支撑座和滑轨、连接板、升降杆等装置的部件，并用声学换能器夹具固定好声学换能器，接着向实验水池中注入模拟的背景海水，根据实验需求，调节不同模拟流体的温度和颗粒物的粒径及浓度，例如30℃、60℃和80℃三种不同温度的水体以及配置了2％、5％和8％粉砂颗粒物的60℃水体，接着打开水泵电源，先导入不同温度的模拟热液流体输入到水池中，调节声信号声学发射换能器与声学接收换能器的相对于温度喷口的位置与角度，记录坐标，进行针对性的声学实验；再导入不同颗粒物浓度的模拟热液流体输入到水池中，调节声信号声学发射换能器与声学接收换能器的相对于温度喷口的位置，记录坐标，进行针对性的声学实验。
步骤(2)：实验参数调节
(2.1)保持声学发射换能器位置固定，储水仓中模拟热液流体参数不变，经由水泵加压喷出，改变声学接收换能器的位置坐标，采用一定步距的方位角变化研究反向散射强度的响应，采集并处理数据，分析声学发射换能器与声学接收换能器相对位置关系对声学散射信号强度的影响；
(2.2)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，所处深度不变，以及模拟热液流体的温度恒定，调配不同浓度的颗粒物于储水仓中，经由水泵加压喷出，进行声学散射实验，采集并处理数据，分析颗粒物浓度对反向散射参数的影响，通过变化不同的散射边界，探究悬浮颗粒物浓度与声学散射的关系。
(2.3)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，吃水深度不变，以及储水仓中颗粒物浓度稳定，调控模拟热液流体的温度变化，经由水泵加压喷出，采集并处理数据，进行声学散射实验，采用一定步距的温度梯度变化研究反向散射强度的响应，探究不同温度流体对声学散射的影响。
(2.4)模拟海底热液羽状流中高温流体与悬浮颗粒物浓度的实际变化机理，随着羽状流不断上升，其温度与颗粒物浓度不断下降。保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，喷出的模拟热液流体参数不变，改变升降杆的吃水深度(即声学换能器的垂向深度)，采用一定步距的水下深度变化，采集并处理数据，研究温度与颗粒物浓度对声学散射贡献的变化规律。
步骤(3)：实验完成
实验结束后，根据步骤(2)中的各实验结果数据建立关系模型，存储在数据控制处理单元中。之后关闭水泵、声学换能器、数据采集仓及数据控制处理单元的电源，清理水泵内残余模拟流体与颗粒物，清洁实验装置各个部件，拆除各实验装置，并置于阴凉通风处保存。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，该模拟装置包括热液模拟喷流装置、轨道与连接装置、垂直杆升沉装置、探头锁止装置、试验水池和数据控制处理单元；
所述热液模拟喷流装置包括：水泵、分流套管、储水仓和温度喷口；所述分流套管为双层套管结构，内层模拟上升热液羽状流的中心流体，流体温度与扩散速度最高，分流套管一端连接水泵出水端，另一端安装温度喷口，喷出模拟的羽状流；所述水泵的进水端内层为向中心收缩的喇叭状，内层水流流速大于外层；储水仓与水泵的进水端相连；所述的储水仓具有加热、保温和搅拌功能，用于控制流体的温度与颗粒物浓度；
分流套管和温度喷口位于试验水池中，当模拟流体在管道内流动时，基于传热的基本定律，外层套管内的流体与试验水池内的冷水发生相应的热量交换，而内层套管的流体不与试验水池内的冷水发生热量交换，经由温度喷口喷出的流体，外层温度总是低于内层温度，外层流速也总是低于内层流速，以此模拟热液羽状流的不同层位；
所述轨道与连接装置包括：长边滑轨和短边滑轨；所述长边滑轨和短边滑轨滑动连接，并且两个长边滑轨和两个短边滑轨拼接成矩形；
所述垂直杆升沉装置包括：连接板、快拆卡箍和升降杆；所述升降杆通过连接板安装在短边滑轨上，所述连接板与短边滑轨滑动连接，升降杆通过快拆卡箍安装在连接板上；
所述探头锁止装置包括：声学换能器和声学换能器夹具；所述声学换能器包括声学发射换能器和声学接收换能器，均通过声学换能器夹具安装在升降杆下端；
所述数据控制处理单元包括：数据采集仓、数据控制处理单元及数据传输线缆；所述数据控制处理单元与数据采集仓连接，所述数据采集仓通过数据传输线缆与声学发射换能器、声学接收换能器和温度喷口连接，采集温度喷口的模拟羽状流温度数据、声学接收换能器声信号数据并控制声学发射换能器发射的声信号频率、波形。
2.根据权利要求1所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，所述热液模拟喷流装置还包括支撑座，所述支撑座用于固定分流套管。
3.根据权利要求1所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，所述分流套管材质为塑料材质。
4.根据权利要求1所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，所述温度喷口处设置有温度传感器，用于监测模拟热液羽状流不同层位的温度。
5.根据权利要求1所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，所述的长边滑轨与短边滑轨安装在试验水池上方边缘，均由数段拼装件组成，按需求组装成不同长宽比的尺寸，以适配不同尺寸的试验水池。
6.根据权利要求1所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，所述短边滑轨两端安装有滑轨连接件，所述滑轨连接件上固定有滑块，所述滑块与长边滑轨滑动连接，长边滑轨和短边滑轨上均标有刻度，获取模拟的羽状流的平面坐标。
7.根据权利要求1所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，所述的连接板两端各有一个圆形套筒，一端套筒与升降杆采用间隙配合，套筒外侧设有快拆卡箍，当拨动卡箍扳手时，可控制卡箍松开/夹紧，从而使圆柱套筒松开/夹紧升降杆，实现升降杆任意角度转动和在竖直方向的移动；另一端套筒加挂重物，平衡滑轨的侧向受力。
8.根据权利要求7所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，升降杆为管件，便于声学换能器连接线从升降杆中穿入，且升降杆标有刻度，配合长边滑轨和短边滑轨上的刻度，得到试验水池内任一点的三维坐标。
9.根据权利要求1所述的海底热液羽状流声学探测模拟装置，其特征在于，所述的声学换能器夹具，由弹性金属材料制成，一对圆弧夹片通过螺栓连接的方式夹紧声学发射换能器与声学接收换能器，且夹片上设有180°的圆弧卡槽，使得夹片与升降杆在该圆弧卡槽中调整角度并锁止，实现声学换能器任意方向的位置调整。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述装置的海底热液羽状流声学探测模拟方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤(1)：装置组装
分别组装并连接热液模拟喷流装置、轨道与连接装置、垂直杆升沉装置、探头锁止装置和数据控制处理单元，并用声学换能器夹具固定好声学换能器，接着向试验水池中注入模拟的背景海水，然后，打开水泵电源，模拟热液流体输入到试验水池中，根据实验需求，通过调节模拟流体的温度和颗粒物的粒径及浓度，最后调节声学发射换能器与声学接收换能器的相对于温度喷口的位置与角度，并记录坐标，开始实验；
步骤(2)：实验参数调节
(21)保持声学发射换能器位置固定，储水仓中模拟热液流体参数不变，经由温度喷口喷出，改变声学接收换能器的位置坐标，采用一定步距的方位角变化研究反向散射强度的响应，采集并处理数据，分析声学发射换能器与声学接收换能器相对位置关系对声学散射信号强度的影响；
(22)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，所处深度不变，以及模拟热液流体的温度恒定，调配不同浓度的颗粒物于储水仓中，经由水泵加压喷出，进行声学散射实验，采集并处理数据，分析颗粒物浓度对反向散射参数的影响，通过变化不同的散射边界，探究悬浮颗粒物浓度与声学散射的关系；
(23)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，所处深度不变，以及储水仓中颗粒物浓度稳定，调控模拟热液流体的温度变化，经由水泵加压喷出，采集并处理数据，进行声学散射实验，采用一定步距的温度梯度变化研究反向散射强度的响应，探究不同温度流体对声学散射的影响；
(24)保持声学发射换能器与声学接收换能器相对位置不变，喷出的模拟热液流体参数不变，改变声学换能器所处深度，采用一定步距的水下深度变化，采集并处理数据，研究温度与颗粒物浓度对声学散射贡献的变化规律；
步骤(3)：实验完成
实验结束后，根据步骤(2)中的各实验结果数据建立关系模型，存储在数据控制处理单元中。
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