[實用新型]一種基于實驗水槽的水體光學參數觀測裝置

有效

• 申請號: 201721598078.3
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN207586116U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 嚴立文;陳磊;黃海軍;羅亞飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/25
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本實用新型涉及一種基于實驗水槽的水體光學參數觀測裝置，線性滑軌螺桿轉動安裝在機架上，并通過傳動機構與馬達相連，線性滑軌光軌位于線性滑軌螺桿的一側，線性滑軌滑塊與線性滑軌螺桿螺紋連接、且線性滑軌光軌由線性滑軌滑塊穿過，多光譜后向散射儀與線性滑軌滑塊轉動連接、具有升降及旋轉兩個自由度；蠕動泵的入口、出口分別與實驗水槽的出水口及水體光吸收—衰減測量儀的入水口相連通，水體光吸收—衰減測量儀的出水口與實驗水槽的入水口相連通；地物光譜儀的光纖探頭與角度調節機構相連，通過角度調節機構調節光纖探頭與實驗水槽中海水表面的入射角度。本實用新型降低了人為引入誤差，提高了實驗精度和效率。

技術領域

本實用新型涉及適用于實驗水槽的水體表觀光學和固有光學量測量裝置，具體地說是一種基于實驗水槽的水體光學參數觀測裝置，可應用于現場控制測量和室內實驗室水體光學觀測。

背景技術

水體光學參量包括表觀光學特性(AOPs)和固有光學特性(IOPs) 兩個方面。AOPs通常通過地物光譜儀測量水體的反射率Rrs來實現， IOPs主要包括吸收系數、散射系數、衰減系數和體散射函數，這些參數僅取決于海水本身的物理特性，是海洋光學研究的基本參數。影響海水固有光學參數的海水成分主要包括：純海水、懸浮顆粒物、葉綠素、有色可溶有機物(CDOM)等。在野外現場觀測環境下，受太陽耀斑、海表面風、船體晃動和陰影等復雜因素的影響，對光學參量的觀測往往存在一定的誤差，不利于對不同水體組分對水體光學特性影響的精確解構和定量識別。這種情況下基于進行不同水體成分控制實驗的水槽光學實驗有非常重要的意義，但目前針對水體光學水槽實驗裝置設計技術尚不多見。

實用新型內容

為了解決水體光學參量觀測存在的上述問題，本實用新型的目的在于提供一種基于實驗水槽的水體光學參數觀測裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型包括機架及分別安裝在該機架內的多光譜后向散射儀升降旋轉單元、水體光吸收—衰減測量儀測量單元和光譜儀探頭角度調整單元，其中多光譜后向散射儀升降旋轉單元包括動力源、傳動機構、線性滑軌螺桿、線性滑軌光軌、線性滑軌滑塊及多光譜后向散射儀，該線性滑軌螺桿轉動安裝在機架上，并通過所述傳動機構與馬達相連、通過馬達驅動旋轉，所述線性滑軌光軌位于線性滑軌螺桿的一側，所述線性滑軌滑塊與線性滑軌螺桿螺紋連接、且線性滑軌光軌由線性滑軌滑塊穿過，所述多光譜后向散射儀與線性滑軌滑塊轉動連接、具有升降及旋轉兩個自由度；所述水體光吸收—衰減測量儀測量單元包括實驗水槽、蠕動泵及水體光吸收—衰減測量儀，該蠕動泵的入口、出口分別與所述實驗水槽的出水口及水體光吸收—衰減測量儀的入水口相連通，所述水體光吸收—衰減測量儀的出水口與實驗水槽的入水口相連通；所述光譜儀探頭角度調整單元包括地物光譜儀、光纖探頭及角度調節機構，該地物光譜儀的光纖探頭與角度調節機構相連，通過該角度調節機構調節光纖探頭與實驗水槽中海水表面的入射角度；

其中：所述角度調節機構包括刻度盤、擺桿、止回卡及棘輪，該棘輪的輪軸轉動安裝在所述機架上，所述擺桿的一端與棘輪的輪軸轉動連接，另一端與所述光纖探頭相連，在該擺桿上設有與棘輪實現角度調整后自鎖的止回卡；所述刻度盤安裝在機架上，位于所述擺桿的一側；所述刻度盤為弧形；

所述多光譜后向散射儀在測量時旋轉至實驗水槽的上方，隨所述線性滑軌滑塊通過所述動力源的驅動升降，并在測量完成后旋轉移出實驗水槽；

所述多光譜后向散射儀上安裝有支撐架，該支撐架與所述線性滑軌滑塊轉動連接；

所述傳動機構包括順序相連的聯軸器A、減速器、聯軸器B、轉向器及聯軸器C，該聯軸器A與所述動力源的輸出端相連，所述聯軸器C與所述線性滑軌螺桿相連；

所述光譜儀探頭角度調整單元位于多光譜后向散射儀與水體光吸收—衰減測量儀之間，且位于所述實驗水槽的上方，所述光纖探頭隨擺桿擺動的范圍始終保證該光纖探頭的入射角度在實驗水槽內；

所述實驗水槽的內壁涂有抗反射的光學黑色涂層。