[實(shí)用新型]一種垂直海溫測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520472456.8
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN204758163U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李妍;陳希;高傳智;胡冬;毛科峰;王驥鵬;蕭中樂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 于忠洲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種海溫測量儀，尤其是一種垂直分布的海溫測量儀。

背景技術(shù)

海水溫度（包括垂直分布和水平分布）是物理海洋的最基本、最重要的要素之一。海水溫度是海洋躍層、海洋內(nèi)波、海洋精細(xì)結(jié)構(gòu)的主要背景場，海洋溫度的高分辨、高精度和快速探測，對于海洋水文環(huán)境要素的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)極為重要。目前，海水溫度一般是從常規(guī)的溫鹽深測量儀（如CTD、XBT）等觀測儀器中獲得的，這些觀測儀器精度高，但獲取的溫度要素在時(shí)間和空間分辨率還不高。因此，建立能夠方便、快速、實(shí)時(shí)獲取海洋溫度的探測儀器具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的測量儀空間分辨率不高，不能達(dá)到垂直海溫精確測量的目的。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種垂直海溫測量儀，包括控制箱、傳輸光纜、光纖光柵溫度傳感器以及線錘；在控制箱內(nèi)設(shè)有激光器、光耦合器、光解調(diào)儀以及波長分析儀；各個(gè)光纖光柵溫度傳感器等間距串接在傳輸光纜上；激光器發(fā)出的激光經(jīng)過光耦合器耦合后由傳輸光纜發(fā)送至各個(gè)光纖光柵溫度傳感器；各個(gè)光纖光柵溫度傳感器的反射光由傳輸光纜發(fā)送至光解調(diào)儀的光信號輸入端；光解調(diào)儀的電信號輸出端與波長分析儀的信號輸入端相連；線錘固定安裝在傳輸光纜的下端；在控制箱上設(shè)有與波長分析儀的信號輸出端相連的外接口。

采用各個(gè)光纖光柵溫度傳感器等間距串接在傳輸光纜上，能夠?qū)崿F(xiàn)對海水垂直溫度分布進(jìn)行檢測，且光纖光柵溫度傳感器的溫度檢測精度高，完全能夠滿足垂直海溫精確測量的目的；采用線錘固定安裝在傳輸光纜的下端，能夠確保傳輸光纜的垂直度，保證各個(gè)光纖光柵溫度傳感器垂直分布；采用波長分析儀對輸入的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并通過外接口向上位計(jì)算機(jī)發(fā)送分析結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)地海水溫度采集。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，在控制箱的下方設(shè)有浮臺(tái)，傳輸光纜的上端吊掛在浮臺(tái)下方。采用浮臺(tái)能夠在海面上對測量儀進(jìn)行獨(dú)立的浮懸支撐，進(jìn)一步提高了傳輸光纜的垂直度。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，在控制箱的上方設(shè)有與波長分析儀的信號輸出端相連的無線發(fā)送模塊。采用無線發(fā)送模塊能夠方便上位計(jì)算機(jī)非接觸式采集分析結(jié)果，無需進(jìn)行線纜連接，提高了采集效率。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定方案，控制箱為防水型結(jié)構(gòu)。采用防水型結(jié)構(gòu)能夠防止控制箱內(nèi)的電器設(shè)備進(jìn)水損壞，提高了測量儀使用的安全性。

本實(shí)用新型的有益效果在于：（1）采用各個(gè)光纖光柵溫度傳感器等間距串接在傳輸光纜上，能夠?qū)崿F(xiàn)對海水垂直溫度分布進(jìn)行檢測，且光纖光柵溫度傳感器的溫度檢測精度高，完全能夠滿足垂直海溫精確測量的目的；（2）采用線錘固定安裝在傳輸光纜的下端，能夠確保傳輸光纜的垂直度，保證各個(gè)光纖光柵溫度傳感器垂直分布；（3）采用波長分析儀對輸入的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并通過外接口向上位計(jì)算機(jī)發(fā)送分析結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)地海水溫度采集。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的分布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和2所示，本實(shí)用新型的垂直海溫測量儀包括：控制箱1、傳輸光纜3、多個(gè)光纖光柵溫度傳感器4以及線錘5。

其中，在控制箱1內(nèi)設(shè)有激光器、光耦合器、光解調(diào)儀以及波長分析儀；各個(gè)光纖光柵溫度傳感器4等間距串接在傳輸光纜3上；激光器發(fā)出的激光經(jīng)過光耦合器耦合后由傳輸光纜3發(fā)送至各個(gè)光纖光柵溫度傳感器4；各個(gè)光纖光柵溫度傳感器4的反射光由傳輸光纜3發(fā)送至光解調(diào)儀的光信號輸入端；光解調(diào)儀的電信號輸出端與波長分析儀的信號輸入端相連；線錘5固定安裝在傳輸光纜3的下端；在控制箱1上設(shè)有與波長分析儀的信號輸出端相連的外接口；在控制箱1的下方設(shè)有浮臺(tái)2，傳輸光纜3的上端吊掛在浮臺(tái)2下方；在控制箱1的上方設(shè)有與波長分析儀的信號輸出端相連的無線發(fā)送模塊6；控制箱1為防水型結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的垂直海溫測量儀在工作時(shí)，首先由激光器發(fā)出激光，由光耦合器進(jìn)行耦合后發(fā)送至各個(gè)光纖光柵溫度傳感器4，由于光纖光柵溫度傳感器4具有波長選擇作用，只有符合的波長才能夠從光纖光柵溫度傳感器4反射回來；再由光解調(diào)儀對反射回來的光信號進(jìn)行解調(diào)發(fā)送至波長分析儀，由波長分析儀進(jìn)一步分析獲得光波的波長，并通過外接口上傳至上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，獲得海水垂直溫度分布，同時(shí)并進(jìn)行顯示。

在上位計(jì)算機(jī)和測量儀之間不方便線纜連接時(shí)，可由無線發(fā)送模塊6向上位計(jì)算機(jī)連接的無線接收模塊發(fā)送分析獲得的波長信息，從而進(jìn)一步提高采集效率。