利用聲波在水中和水下沉積物內傳播和反射的特性來探測水底地層的設備。是在回聲測深技術的基礎上發展起來的。
基本介紹
- 中文名：地層剖面儀
- 縱向解析度：15～30厘米
- 電聲轉換功率：約0.01%
- 用途：海洋地質調查
簡介,用途,
簡介
剖面儀的換能器裝在調查船或拖曳體中。在走航過程中，發射器垂直向水底重複發射大功率低頻脈衝聲波，聲波遇到水底及其下面的地層界面時產生反射回波。由於反射界面的深度不同，回波信號到達接收器的時間也不同；而地層介質均勻性的差別大小則決定了回波信號的強弱。接收到的信號經過放大、濾波等處理後送入記錄器，在移動的乾式記錄紙上顯現出不同灰度的黑點組成的線條，描繪出地層剖面結構。 淺地層剖面儀的地層探測深度通常為幾十米，中層和深層剖面儀分別為幾百米和數千米。聲波穿透地層的深度受發射器的聲源級、工作頻率、海底表層的反射係數和散射係數及地層的聲吸收係數等因素影響。聲源強度相同時，最大探測深度與最高工作頻率成反比。一般來說,淺地層剖面儀穿透地層的功率較弱,縱向解析度則比較高,可達15～30厘米；而深地層剖面儀功率較強,解析度則較低。增大有效頻頻寬度能提高地層解析度。套用非線性聲學原理的參量陣剖面儀既可以提高地層解析度，又可以提高抗干擾能力，但其有效工作頻率聲波的電聲轉換功率很低（約0.01%）。20世紀70年代後期研製出一種自動圖象識別系統，從接收信號中提取海底沉積物的幾個有代表性的特徵量，與預先儲存的典型相比較，可以有效地識別海底表層沉積物的類型。
聲信號發射器有適用於淺地層的壓電式、電磁式和適用於深地層的電火花放電式和高壓氣槍式。為了減小船舶運動和噪聲產生的影響，接收器常裝在潛于海面下數米的“拖魚”（一種水下拖曳體）內。進行深海探測時，拖曳體則靠近海底以提高解析度。
用途
20世紀60年代以後，地層剖面儀廣泛套用于海洋地質調查、港口建設、航道疏浚、海底管線布設以及海上石油平台建設等方面。與鑽孔取樣相比，利用剖面儀進行地質調查具有操作方便，探測速度快，記錄圖像連續且經濟等優點。
