[發(fā)明專利]一種水體衰減系數(shù)原位測(cè)量裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010118273.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN111272711A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉惠萍;范琦璇;劉光殷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/47
• 分類號(hào): G01N21/47
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種水體衰減系數(shù)原位測(cè)量裝置，主要用于水體衰減系數(shù)的測(cè)量，依次包括光源腔、入水腔和探測(cè)腔三個(gè)透光腔體，其特征在于，所述光源腔內(nèi)安裝固定有第一電源和光源裝置，所述第一電源與光源裝置連接；所述入水腔為帶有入水口的空腔；所述探測(cè)腔內(nèi)安裝固定有照度探測(cè)模塊、第二電源和微型控制器，所述照度探測(cè)模塊分別覆蓋有紅、綠、藍(lán)窄帶通濾光片，構(gòu)成三個(gè)探測(cè)通道，所述照度計(jì)探測(cè)模塊與微型控制器連接，所述第二電源與照度探測(cè)模塊、微型控制器連接，提供供電；本發(fā)明利用微型控制器、三通道照度探測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)在無(wú)光柵的情況下對(duì)可見光衰減系數(shù)的分波段測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種水體衰減系數(shù)原位測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

可見光在水體介質(zhì)中的衰減情況被多種因素所影響，例如其溶質(zhì)、電導(dǎo)率、水色、濁度等，利用光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)水體探測(cè)，通過(guò)對(duì)水體衰減系數(shù)的測(cè)量，可以研究水體的固有光學(xué)性質(zhì)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，分析水體周圍的環(huán)境因素。

幾種傳統(tǒng)的測(cè)量水體衰減率的方法有著存在著以下問(wèn)題：光譜儀和分光計(jì)等傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)不適合下水，對(duì)儀器內(nèi)部空間要求高，故障率高；傳統(tǒng)光學(xué)儀器成本高，難以進(jìn)行大范圍的水體原位測(cè)量；使用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行反演得到的衰減率體現(xiàn)的是整個(gè)區(qū)域的特性，精確度不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種水體衰減系數(shù)原位測(cè)量裝置，用于解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種水體衰減系數(shù)原位測(cè)量裝置，依次包括光源腔、入水腔和探測(cè)腔，所述光源腔內(nèi)安裝固定有第一電源和光源裝置，所述入水腔為設(shè)有入水口的空腔，所述探測(cè)腔內(nèi)安裝固定有照度探測(cè)模塊、第二電源和微型控制器，所述光源腔、探測(cè)腔為密封腔。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案：所述光源腔、入水腔、探測(cè)腔由透明、透光的亞克力制作而成。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案：所述第一電源與光源裝置連接，用于供電。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案：所述光源裝置為L(zhǎng)ED陣列，與靠近所述入水腔的腔壁貼近。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案：所述照度探測(cè)模塊附設(shè)有窄帶通濾光片，所述窄帶通濾光片分別為紅光濾光片、綠光濾光片、藍(lán)光濾光片，構(gòu)成紅、綠、藍(lán)三探測(cè)通道。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案：所述微型控制器與照度探測(cè)模塊連接，控制照度探測(cè)模塊的開或關(guān)，以及數(shù)據(jù)傳輸與儲(chǔ)存。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案：所述第二電源與照度探測(cè)模塊、微型控制器連接，用于供電。

上述最優(yōu)選的系統(tǒng)工作原理大致如下：光源裝置發(fā)出白光光源，由光源腔出射至入水腔，水由入水口流入并盛滿入水腔，光源在入水腔內(nèi)經(jīng)過(guò)漫反射，到達(dá)探測(cè)腔內(nèi)的照度探測(cè)模塊，分別得到紅綠藍(lán)三個(gè)通道的照度值D1，此數(shù)值與系統(tǒng)下水前空氣中的照度值做比值，得到水體的衰減系數(shù)。

本發(fā)明主要有以下有益效果。

1.本發(fā)明中，光源腔、探測(cè)腔的外殼與腔體固定材料透明度高，對(duì)測(cè)量衰減系數(shù)影響小，成本較低，加工難度低，便于制作，防水性能好，強(qiáng)度高，可在水下進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量。

2.本發(fā)明中，三個(gè)照度探測(cè)模塊窗口上覆蓋有不同波段的窄帶濾光片，可以同時(shí)對(duì)白色光源進(jìn)行分波段的光照度測(cè)量，降低了技術(shù)成本，解決了光譜儀、分光計(jì)等精密儀器下水難的問(wèn)題。

3.本發(fā)明中，使用低功耗的微型控制器，有效的提升了裝置的有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，微型控制器使用無(wú)線通信的方式將信息傳給計(jì)算機(jī)，解決了有線傳輸為探測(cè)系統(tǒng)下水帶來(lái)的困難。

4.本發(fā)明中，電源裝置采用小型太陽(yáng)能電源，可以對(duì)裝置持續(xù)供電，保證裝置的封閉性，有利于下水進(jìn)行原位探測(cè)。

附圖說(shuō)明