[發明專利]一種應用于海洋環境的遠距離溫度測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 202011260419.2
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112525367B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 杜立彬;孟祥謙;陳光源;呂婧;李正寶
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16;G01K7/21;G01K7/25
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

1.一種應用于海洋環境的遠距離溫度測量方法，采用一種應用于海洋環境的遠距離溫度測量裝置，其特征在于，該裝置包括電阻式溫度傳感器、電極A、電極B、信號處理模塊，所述電極B與信號處理模塊的電源地連接；所述電阻式溫度傳感器一端通過導線A連接信號處理模塊，另一端通過導線B連接信號處理模塊，所述電阻式溫度傳感器與導線B的連接點處連接電極A；

所述信號處理模塊包括恒流源A、恒流源B、儀表放大器、模數轉換芯片和處理器，所述導線A與恒流源A連接，所述導線B與恒流源B連接，所述導線A和導線B均依次連接儀表放大器、模數轉換芯片和處理器；

測量方法包括如下步驟：

步驟一，將信號處理模塊安放在測量船上或耐壓艙內，將電極B置于海水中，且通過導線或金屬耐壓艙壁與信號處理模塊的電源地連接；將電阻式溫度傳感器以及其與導線A的連接點采用耐壓防腐外殼封裝，將電阻式溫度傳感器與導線B的連接點通過電極A外露在海水中；導線A和導線B選用相同型號和長度的導線，并行布放；

步驟二，恒流源A和恒流源B輸出相同的激勵電流，儀表放大器將差分輸入信號轉換成單端信號輸出，再經過模數轉換芯片輸出到處理器；

步驟三，由處理器計算電阻式溫度傳感器的阻值R_t：

R_t＝V₀/I

式中，V₀表示儀表放大器的輸出電壓；I為恒流源A和恒流源B輸出的激勵電流；

步驟四，查找電阻式溫度傳感器的電阻-溫度對照表，或帶入溫度計算公式，將電阻值R_t轉換為對應的溫度值，即可完成對電阻式溫度傳感器所處海水溫度的測量。

2.根據權利要求1所述的一種應用于海洋環境的遠距離溫度測量方法，其特征在于，所述恒流源A與導線A之間設置單刀雙擲繼電器K₁，所述恒流源B與導線B之間設置單刀雙擲繼電器K₂，所述單刀雙擲繼電器K₁的觸點一和觸點三分別連接恒流源A和導線A，觸點二通過導線連接單刀雙擲繼電器K₃的觸點一，所述單刀雙擲繼電器K₃的觸點二和觸點三分別連接標定電阻R_c1和標定電阻R_c2，所述標定電阻R_c1和標定電阻R_c2并聯后接地，所述單刀雙擲繼電器K₂的觸點一和觸點三分別連接恒流源B和導線B，觸點二接地。

3.根據權利要求2所述的一種應用于海洋環境的遠距離溫度測量方法，其特征在于，所述標定電阻R_c1取值大于所述電阻式溫度傳感器在所測溫度范圍內的最大阻值，標定電阻R_c2取值小于所述電阻式溫度傳感器在所測溫度范圍內的最小阻值。

4.根據權利要求1所述的一種應用于海洋環境的遠距離溫度測量方法，其特征在于，所述導線A和恒流源A之間串聯電阻R₁，所述導線B和恒流源B之間串聯電阻R₂。

5.根據權利要求2所述的一種應用于海洋環境的遠距離溫度測量方法，其特征在于，所述恒流源A和單刀雙擲繼電器K₁之間串聯電阻R₁，所述恒流源B和單刀雙擲繼電器K₂之間串聯電阻R₂。