一种柱状样沉积物声速测量方法

摘要

本发明公开了一种海底沉积物声速测量方法，特别是涉及一种在可控的温度条件下获取海底沉积物柱状样品声速测量及校正方法。本发明是通过沉积物准备，选择一定长度的柱状样沉积物与纯水校正样品，然后进行温度条件设定及相关数据的测量，再在一定条件下通过相关公式进行时偏校正参数计算，最后对柱状样沉积物声速按一定的方式进行计算。本发明的优点是给出了在实验室模拟海底温度环境条件下的沉积物柱状样声速测量方法，提出了符合实际的温度设置方法与步骤，以不同温度条件下的纯水校正样品的声速值为参考，对沉积物不同温度条件下的声速值进行对应校正。本发明对海底研究具有非常重要作用。

主权项

一种柱状样沉积物声速测量方法，其特征在于：包括下述步骤：(1)沉积物准备：包括柱状样沉积物与纯水校正样品的准备，将柱状样沉积物切割成长度最长为15cm的被测小柱状样，最小长度不小于2倍的所用超声波换能器在柱状样沉积物测量中波长；(2)温度条件设定：温度设定范围为0～28℃，采取2℃等间隔增温或降温，在每一种设定温度条件下保持恒定2小时以上再开始测量，测量完成后再进行下一个间隔温度的测量；(3)测量：对柱状样沉积物与纯水校正样品在每个恒定的温度条件下的进行测量，记录超声波穿透柱状样沉积物的时间t₀，记录超声波穿透纯水校正样品的时间t_纯水；其中纯水校正样品进行一次增温或降温测量，柱状样沉积物的测量以一次升温和一次降温进行测量；(4)时偏校正参数计算：时偏校正参数为测量系统、柱状样沉积物容器、超声波换能器和耦合剂对超声波传播时间产生影响的时间偏移量t_校正，具体表示如下式：t_校正＝t_总‑t_纯水＝t_总‑d_纯水/v_纯水其中，t_总为超声波在被测纯水校正样品的测量时间，t_纯水是超声波纯水校正样品中的传播时间，d_纯水为纯水校正样品的实际长度，v_纯水为超声波在纯水中速度；其计算公式如下：v_纯水＝1492.9+3×(T‑10)‑0.006×(T‑10)²‑0.04×(T‑18)²‑42‑0.01(T‑18)其中，T为温度℃；(5)柱状样沉积物声速计算：利用柱状样沉积物实际长度d_沉积、柱状样沉积物在不同温度条件下的测量时间值t₀和时偏校正参数来得到沉积物在不同温度条件下的声速值v_沉积，公式如下：v_沉积＝d_沉积/(t₀‑t_校正)。