[實用新型]一種投棄式電磁海流剖面測量探頭

有效

• 申請號: 201320830940.4
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203606382U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 劉寧;王海濤;董濤;武玉華
• 申請（專利權）人: 國家海洋技術中心
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00;G01P13/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔立增

技術領域

本實用新型涉及海洋水文剖面要素探測裝置，特別是涉及一種可通過水面船只投放的海流剖面測量探頭。

背景技術

海流是海洋環境的基本參數之一，準確而快速的獲取海水流速對海洋學研究、海上生產和海上軍事活動都有重要意義。

采用電磁方法測量海流是自二十世紀五十年代發展起來的一種海洋監測技術，當海水作為一種良導體切割地磁場時，會產生感生電動勢，測量一定長度上的海流感生電動勢，就可以換算得到海流信息。根據這一原理研制成功了多種電磁海流計，最初使用船載拖航的方式測量大范圍海域的海流，兩個測量電極相聚100米左右，船只拖曳電極和電纜在海表面走航獲得海流數據，這種儀器只能測量海表面海流。后來實用新型出了體積更小的測量儀器，這種電磁海流計表面有四個電極，可獲得較高精度的海流數據，但僅可用于定點測量。由于海流剖面在物理海洋和軍事上的重要用途，在二十世紀七十年代以后研發出了一種可自由下落的電磁海流計，由水面艦艇投放，在水中自由下落，下落過程中測量海流數據，達到一定深度后返回水面，由艦艇撈回后讀取數據。這種自由下落式電磁海流計體積龐大，需要艦船使用絞車投放和回收，對海況條件要求較高。另外，由于需要返回水面，機械結構復雜，存在結構失效中途毀壞，或漂移較遠，水面艦艇無法發現造成儀器丟失的問題。

實用新型內容

針對海流剖面快速獲取的需求，本實用新型推出一種小型的自由下落式電磁海流計，其目的在于，將對稱電極構成的流速傳感器設置在自由下落的探頭體內，探頭自由下落時線軸快速放線，電極測量周圍海水切割地磁場產生的電場，換算出實時海流信息，實現船只航行中海流剖面的快速測量。

本實用新型涉及的投棄式電磁海流剖面測量探頭包括頭錐、探頭筒、探頭尾筒和尾翼。探頭筒為圓柱體，頭錐位于探頭筒的前部，探頭尾筒位于探頭筒的后部，頭錐和探頭尾筒為流線型結構，尾翼設置在探頭尾筒的后部。所述測量探頭內設過水管，過水管軸線與探頭體軸線重疊，過水管沿探頭體軸線貫穿頭錐、探頭筒和探頭尾筒。

探頭筒內設置測量電路、電池、傳感器。傳感器包括一對測量電極和一對羅盤線圈，兩個測量電極安裝于探頭筒的兩側，兩個電極位置連線與探頭體軸線垂直且相交。羅盤線圈布置在探頭筒內，線圈軸線與電極對位置連線重合。各傳感器的引線均與測量電路板連接，測量電路板上有一根連線穿過過水孔與接地電極連接。

測量電路板設置鎖相放大電路，測量電極和羅盤線圈分別連接鎖相放大電路，將測量電極測得的電場壓降信號鎖相放大。

電池焊接在電路板上，每個電路板各有一組電池。探頭筒內灌注環氧樹脂達到整體密封的效果。

頭錐為鉛鋅合金材料制成。

探頭尾筒內設置線軸，線軸上纏繞有漆包線。漆包線為數據傳輸線，一端與測量電路板連接，另一端與水面船只上的接收端連接。

尾翼為四片式結構，內有4個葉片，可在探頭下降過程中使探頭旋轉，并保持穩定姿態。

本實用新型涉及的測量探頭在使用時，將探頭尾部引出的漆包線與船只數據接收端連接，然后將測量探頭投放入水，入水后探頭開始依靠自身重力下落。下落過程中，固定于探頭尾筒上的尾翼使測量探頭產生旋轉，旋轉過程中測量電路板實時獲取測量電極和羅盤線圈上產生的信號，獲得海流感生電場和地磁場方向信息，將得到的信息通過漆包線實時傳輸至水面接收端，計算得到海流流速和方向。

附圖說明

圖1為投棄式電磁海流剖面測量探頭外形圖；

圖2為投棄式電磁海流剖面測量探頭尾翼示意圖；

圖3為投棄式電磁海流剖面測量探頭內部結構圖。

附圖中標記說明：

1、頭錐?????????2、探頭筒

3、探頭尾筒?????4、尾翼

5、葉片?????????6、電池

7、測量電路板???8、羅盤線圈

9、線軸?????????10、接地電極

11、漆包線??????12、測量電極

13、過水管??????14、環氧樹脂

具體實施方式

結合附圖就本實用新型的技術方案進一步說明。圖1顯示本實用新型涉及的投棄式電磁海流剖面測量探頭外部結構；圖2顯示投棄式電磁海流剖面測量探頭的尾翼部分的結構；圖3顯示投棄式電磁海流剖面測量探頭內部結構。