[實(shí)用新型]一種三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420138796.2
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN203785812U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文廣;李偉;王春寶;張艷昆;孫慶國;程天際;熊超超;王朋朋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63863部隊(duì)
• 主分類號: G01K13/02
• 分類號: G01K13/02;G01K7/18;G01K1/08;G01K1/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)，可作為海洋或湖泊0～1m表層水溫測量的實(shí)用裝置，具有防太陽輻射、受風(fēng)浪或船體影響小的特點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)三維測量表層水溫。。

背景技術(shù)

表層水溫尤其是海洋表層水溫是研究氣候的一個(gè)重要參數(shù)，它能直接反映全球氣候變化和全球溫度整體分布特征。表層水溫即表面以下1m以內(nèi)水層的溫度。對于特定海域或湖泊，其水溫的垂直分布主要取決于其表層溫度和地理特征分布。所以，準(zhǔn)確地測量表層溫度，對氣候研究具有決定性的意義和廣泛的實(shí)用價(jià)值。表層水溫測量方法主要有表層水溫表法和顛倒溫度表法，但這兩種方法都是定點(diǎn)不連續(xù)測量，經(jīng)常需要環(huán)境溫度的修訂，而且測量結(jié)果易受船體、太陽輻射和采水深度不準(zhǔn)確的影響，并且讀數(shù)非實(shí)時(shí)，測量誤差大，無法實(shí)現(xiàn)0～1m表層水溫梯度測量。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有表層水溫測量技術(shù)所存在易受船體、太陽輻射和采水深度不準(zhǔn)的影響，提供一種具有防輻射、測量水深和穩(wěn)定性可以調(diào)節(jié)的三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)，其特征是由溫度傳感器1、浮標(biāo)2、數(shù)據(jù)采集器3、計(jì)算機(jī)組成；浮標(biāo)包括浮球、與浮球固定的連接桿7、隔熱套、鎖緊箍、配重塊14；連接桿接在浮球與配重塊之間；所述溫度傳感器為密封水溫測量用鉑電阻測溫傳感器，由隔熱套5和鎖緊箍6均勻固定到浮標(biāo)下部連接桿7上，并對應(yīng)水深0～1m深表層水不同的位置，安裝的位置決定測量水溫的深度，根據(jù)測量表層水溫深度和梯度的需要最多均勻安裝6個(gè)鉑電阻測溫傳感器，鉑電阻測溫傳感器均設(shè)有連接電纜在浮球上接出，每個(gè)測溫傳感器測得的表層水溫對應(yīng)的電阻值由電纜傳至數(shù)據(jù)采集器的相應(yīng)通道；數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接。

所述浮標(biāo)的浮球?yàn)殡p層防輻射罩、罩內(nèi)為高密度耐高壓硬質(zhì)泡沫充填的浮球，每層三個(gè)防輻射罩均罩有浮球。

上述溫度傳感器由浮球和連接桿承載，配重塊為可調(diào)節(jié)質(zhì)量的配重塊。

三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)由三-五個(gè)浮標(biāo)構(gòu)成三-五個(gè)表層水溫測量子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)均測量0～1m表層水溫；每個(gè)測溫傳感器測量的電阻值由電纜傳至數(shù)據(jù)采集器的相應(yīng)通道。

測溫傳感器采用鎧裝四線制結(jié)構(gòu)。

上述溫度傳感器由浮球和連接桿等承載，由浮球和配重塊調(diào)節(jié)測量深度，由于各個(gè)子系統(tǒng)投放離船體位置不同，使溫度傳感器三維分布于0～1m深的水層中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維測量表層水溫，并以減小船體或太陽輻射的影響。

三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)由三個(gè)表層水溫測量子系統(tǒng)組成，每個(gè)子都系統(tǒng)測量0～1m表層水溫，每個(gè)子系統(tǒng)最多可以安裝6個(gè)測溫傳感器；每個(gè)測溫傳感器測量的電阻值由電纜傳至數(shù)據(jù)采集器的相應(yīng)通道。

配重塊起調(diào)節(jié)測量深度和穩(wěn)定浮標(biāo)的作用，防止風(fēng)浪干擾。根據(jù)水體密度大小，調(diào)節(jié)配重塊，使浮標(biāo)能夠準(zhǔn)確測量0～1m深的表層水層。

設(shè)有拉線串聯(lián)浮標(biāo)，并和電纜一道由浮球串連。防止由于船體晃動(dòng)或波浪作用，產(chǎn)生拉線和電纜對浮標(biāo)的拖曳現(xiàn)象，使傳感器測量深度不準(zhǔn)確。

數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過串口數(shù)據(jù)線發(fā)送給計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器是32通道氣象數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器采集模擬量、數(shù)字量傳感器信號，有兩路串行通訊口，完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸和過程控制等功能；數(shù)據(jù)采集器通過一個(gè)單片機(jī)采集模塊對每一個(gè)溫度測量傳感器測量值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為RS-232C標(biāo)準(zhǔn)輸出。

本實(shí)用新型具有的有益效果是：由于采用上述的技術(shù)方案，三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)可在船體周圍實(shí)時(shí)三維測量表層水溫，有效減小船體、太陽輻射和非實(shí)時(shí)性影響，能夠準(zhǔn)確測量0～1m表層水溫變化梯度，這對于天氣預(yù)報(bào)、研究和應(yīng)用遙感資料是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，測量結(jié)果可用于標(biāo)校衛(wèi)星遙感和紅外測溫儀測溫的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的三維實(shí)時(shí)表層水溫測量系統(tǒng)（多浮標(biāo)）示意圖；

圖3是圖1俯視示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的浮標(biāo)剖面示意圖；其中A浮標(biāo)剖面，B、C是圖A中浮標(biāo)剖面的部件放大示意圖。

附圖標(biāo)記：1-溫度傳感器、2-浮標(biāo)、3-數(shù)據(jù)采集器、4-計(jì)算機(jī)、5-隔熱套、6-鎖緊箍、7-連接桿、8-電纜、9-雙層防輻射罩、10-浮球、11-拉線環(huán)、12-拉線、13-浮球連接桿、14-配重塊、15-穿線孔、16-浮子、17-凹槽，18-水面線。

具體實(shí)施方式

參見附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述：