[發(fā)明專利]一種海水溫躍層模擬與測量裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911050584.2
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110672379A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧培昌;胡杰珍;李子運;王貴
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東海洋大學(xué)
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N27/26
• 代理公司: 44228 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 李慧

本發(fā)明公開了一種海洋溫躍層模擬與測量裝置，包括保溫桶、第一恒溫槽、第二恒溫槽、第一循環(huán)冷水機、第二循環(huán)冷水機、取樣系統(tǒng)和多路測溫系統(tǒng)，所述的第一恒溫槽位于保溫桶的底部，第二恒溫槽位于保溫桶的頂部，所述的第一恒溫槽與第一循環(huán)冷水機通過第一硅膠軟管相連接，所述的第二恒溫槽與第二循環(huán)冷水機通過第二硅膠軟管相連，所述的第一循環(huán)冷水機和第二循環(huán)冷水機均位于保溫桶的外側(cè)，所述的保溫桶內(nèi)部分別設(shè)有縱向相互平行的取樣系統(tǒng)和多路測溫系統(tǒng)。通過該模擬裝置在實驗室內(nèi)生成海水溫躍層，利用內(nèi)置的取樣系統(tǒng)取出海水樣品用于海水化學(xué)要素的測量，以獲得模擬海水溫躍層中海水化學(xué)要素的縱向變化規(guī)律。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋環(huán)境模擬與測量裝置，更具體地，涉及一種海水溫躍層模擬與測量裝置。

背景技術(shù)

海水溫躍層(Thermocline)是指海水溫度隨深度出現(xiàn)急劇變化或不連續(xù)劇烈變化的階躍狀水層。溫躍層在海洋中普遍存在，從幾米幾十米的表層水到數(shù)百米上千米的深層水均存在溫躍層。溫躍層的強度、厚度變化和分布十分復(fù)雜，溫躍層中海水密度、溫度、溶解氧、pH值和鹽度等海水化學(xué)要素變化劇烈。

海水溫躍層對海洋經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。近年來隨著海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國涌現(xiàn)了大量的跨海大橋、海上風(fēng)電、海上石油平臺和海洋漁業(yè)裝備等海洋工程裝備，上述海工裝備均位于或跨越溫躍層，溫躍層中海水化學(xué)要素的劇烈變化使該區(qū)域內(nèi)的海工裝備發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)經(jīng)營活動，并造成巨大損失。有調(diào)查指出，2014年中國腐蝕總成本約為2.1萬億元，占當(dāng)年GDP的3.34％，其中海洋腐蝕損失約7000億，占腐蝕總成本的1/3。

海水溫躍層對艦艇活動也有非常重要的影響。溫躍層中海水溫度、鹽度、密度和壓力變化劇烈，是潛艇隱蔽自己的天然屏障，能夠有效防止聲納探測，但同時也伴隨危險。因為壓力急劇變化可能直接把潛艇壓到海底，超過最大潛深就船毀人亡。1963年，排水量5000噸的美軍“長尾鯊號”核潛艇遭遇海水溫躍層，海水密度急劇降低使?jié)撏е苯訅嬒蛄?000米深的海底，巨大的水壓最終將這艘潛艇撕成了碎片，140名水兵無一生還。冷戰(zhàn)期間，蘇聯(lián)“K142號”潛艇也在80年代末神秘失蹤，后來經(jīng)過確認(rèn)，同樣是遭遇了海水溫躍層，最終艇毀人亡。此外，1968年以色列“達(dá)喀爾”號潛艇、1970年俄國K142號潛艇、以及2017年阿根廷“圣胡安”號潛艇均是由于突遇溫躍層而遇難。

系統(tǒng)研究海水溫躍層對海洋經(jīng)濟的健康發(fā)展和軍事航行安全具有重要意義，現(xiàn)有的海洋溫(鹽)躍層模擬裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實施困難，且不能監(jiān)測海水化學(xué)要素的縱向變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種海水溫躍層模擬與測量裝置，其目的在于通過該模擬裝置在實驗室內(nèi)生成海水溫躍層，利用內(nèi)置的取樣系統(tǒng)取出海水樣品用于海水化學(xué)要素的測量，以獲得模擬海水溫躍層中海水化學(xué)要素的縱向變化規(guī)律。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種海洋溫躍層模擬與測量裝置，包括保溫桶、第一恒溫槽、第二恒溫槽、第一循環(huán)冷水機、第二循環(huán)冷水機、取樣系統(tǒng)和多路測溫系統(tǒng)，所述的第一恒溫槽位于保溫桶的底部，第二恒溫槽位于保溫桶的頂部，所述的第一恒溫槽與第一循環(huán)冷水機通過第一硅膠軟管相連接，所述的第二恒溫槽與第二循環(huán)冷水機通過第二硅膠軟管相連，所述的第一循環(huán)冷水機和第二循環(huán)冷水機均位于保溫桶的外側(cè)，所述的保溫桶內(nèi)部分別設(shè)有縱向相互平行的取樣系統(tǒng)和多路測溫系統(tǒng)。

所述的多路測溫系統(tǒng)，包括海水測溫立桿、溫度顯示儀和若干個的溫度傳感器，所述的海水測溫立桿垂直設(shè)置在保溫桶內(nèi)，其底端與保溫桶內(nèi)底側(cè)相接，頂端與固定板固定連接，所述的海水測溫立桿上均勻固設(shè)有若干的溫度傳感器，各溫度傳感器所處的位置分別為相對應(yīng)的測溫點，各測溫點分別與同一水平高度的取樣點一一對應(yīng)，用于測試不同水深位置的溫度，所述的各溫度傳感器分別通過測溫導(dǎo)線與溫度顯示儀連接。