[發明專利]墜體裝置

無效

• 申請號: 201010127545.0
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN101793519A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 方勵;蔣金良
• 申請（專利權）人: 北京南風科創應用技術有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01N27/00;G01N33/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術領域

本發明涉及水體測量技術領域，特別涉及一種墜體裝置。

背景技術

當前，隨著科學技術日新月異的進步，人類對水體(包括海洋、江河、湖泊)資源的開發、利用和保護也突飛猛進的發展。要開發和利用水體資源必須先了解水體，對水體進行水文測量就是了解水體的一種方式。

例如，在物理海洋學中，隨著不同深度的水層溫度和含鹽量的變化，聲速也隨之改變，獲得特定海域的上述水體參數可以用于聲納測速、測距等海洋測繪；又如，測量海水的溫度、鹽度(含鹽量)等水體參數可以用于海底暗流、大洋環流以及潮汐的研究。在環境海洋學里，測量水體的化學成分含量，可以用于監測和防控藍藻、赤潮等災害。

總之，獲取水體中各種物理和化學參數比如溫度、鹽度、深度、溶解氧濃度、PH值、濁度、營養鹽含量、葉綠素含量、BOD、COD、氮磷含量、CO₂含量等隨著深度變化的垂直剖面圖是水體水文和環境測量的重要測量方法。

溫鹽深垂直剖面測量為一種重要的水體測量技術，適用于海洋、江河、湖面等水體的測量。由于鹽度可以通過測量海水的導電性(Conductivity)而獲得，因此溫度(Temperature)、鹽度隨著深度(Depth)變化的垂直剖面圖通常簡稱為CTD垂直剖面圖。

CTD垂直剖面圖在軍事和民用方面都具有很重要的意義。例如，溫度、鹽度會影響海水的密度，進而導致聲音在不同的溫度和/或鹽度的海水中的傳播速度產生差異。通常將海水密度躍變的水層叫做密躍層，聲音在密躍層中傳播就像聲音在管道中(又稱作聲道)傳播一樣，能量損耗最小，在同樣的聲能情況下聲音可以傳播得更遠；當聲音穿透密躍層時，就好像光線從空氣傳入玻璃兩種不同介質的界面時會發生折射現象一樣。海水這樣的特性在軍事上已經被廣泛應用，潛艇的聲納可以利用密躍層發現遙遠處的目標，也可以利用聲道與遙遠處的我方潛艇進行通訊，還可以利用密躍層對聲波的折射和反射來躲避敵方的搜索。而通過CTD垂直剖面圖就能探測到海水中密躍層的分布情況，類似于為潛艇繪制了一張海水地形圖。

又例如，通過水體CTD垂直剖面圖可以發現不同海區、不同深度的暖水團和冷水團，這些都是探尋漁業資源的重要信息，也可以通過CTD垂直剖面圖了解海底熱量、湍流和電荷等的輸運情況，用于水體氣候學的研究。

由于季節變化及二十四小時內日照的變化，CTD垂直剖面圖隨著時間和海域的不同也是相應變化的。但是在一定的海區，CTD垂直剖面圖的變化具有一定的規律。為了摸清CTD垂直剖面圖的變化規律，測量工作者需要經常出海進行水文測量。以往的測量方法是船舶在海上定點拋錨，停船狀態下投放CTD測量儀進行垂直剖面測量。如果要進行某一海區測量，先在航海圖上設定若干個測量點，船舶航行到上述測量點時停船拋錨，向海底投放CTD測量儀進行垂直剖面測量，下墜到海底特定深度并測量完畢后回收CTD測量儀，然后，船舶繼續航行到下一測量點進行下一次測量，最后由多個測量點的測量結果綜合獲得整個海區的CTD垂直剖面圖。船舶不斷的航航停停，測量一片海區往往要花費相當長的時間，測量的工作量也相當大，例如，測量深度為3-4km，需要5-6小時，這種定點測量的方法既費時又費工。

為了提高測量效率，人們提出了一種走航式CTD垂直剖面測量方法，也就是在船舶行進過程中重復拋投、回收探測墜體，進行連續的CTD垂直剖面測量，不需要停航拋投，而且全部作業都是自動進行。

以下結合圖1說明上述測量方法的工作原理。如圖1所示，裝有CTD測量儀的墜體1通過絞車2吊桿上的掛輪投放入水中，而絞車2固定于船舶3的甲板上。具體說來，絞車2處于自由轉動狀態，拖拽纜4盤繞在絞車2的卷筒上，其末端與墜體1連接，絞車2可以在墜體1的自重和水流阻力的拉力作用下，或者在帶有動力的掛輪助力下將拖拽纜4釋放，進而將墜體1沉放到水下預定的深度。