[發明專利]上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀及測量方法

在審

• 申請號: 202111651661.7
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114236174A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 魯遠征;郭雙喜;周生啟;岑顯榮;黃鵬起;屈玲;韓廣輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所;南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）;三亞中科海洋研究院
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24;G01S19/46;G01C21/16
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;劉明星

1.一種上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，包括儀器倉，其特征在于，所述儀器倉的上下兩端分別安裝有傳感器組和釋放機構，所述傳感器組的外圍設置有保護罩，所述儀器倉的周側安裝有環形的阻尼刷，所述儀器倉通過所述釋放機構與沉耦架固定連接，所述儀器倉的下部設置有支架，所述支架可分離地固定在所述沉耦架的上端面。

2.如權利要求1所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，所述釋放機構包括安裝在所述儀器倉下端的固定件，所述固定件上分別安裝有固定臂以及活動臂，所述活動臂上安裝有用于與所述沉耦架進行可分離固定的掛鉤，所述固定臂和所述活動臂之間通過熔斷絲進行固定。

3.如權利要求2所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，所述沉耦架包括兩個交叉設置的沉耦臂，所述沉耦臂的交叉點上表面設置有用于與所述掛鉤配合的掛環。

4.如權利要求3所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，兩個所述沉耦臂的端部均設置有呈空心圓柱結構的導流筒，且所述導流筒的軸心垂直于所述沉耦臂所處于的平面。

5.如權利要求4所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，所述沉耦臂上還設置有用于固定所述支架的凹槽。

6.如權利要求5所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，所述傳感器組和所述儀器倉通過柔性減震耦合架連接。

7.如權利要求6所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，所述傳感器組包括剪切測量模塊、快速溫度測量模塊、CTD測量模塊、姿態測量模塊、加速度測量模塊、聲學換能器和GPS信標模塊，

其中，所述聲學換能器用于接收母船發送的聲學釋放命令并給予聲學信號應答反饋。

8.如權利要求7所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，所述儀器倉內設置有主控模塊，以及與所述主控模塊進行電連接的數據采集模塊、電源模塊、無線信標模塊、氙氣頻閃燈模塊、存儲模塊、時鐘模塊和拋載控制模塊，所述拋載控制模塊的輸出端與所述熔斷絲進行連接；

其中，所述數據采集模塊用于接收所述剪切測量模塊、所述快速溫度測量模塊、所述CTD測量模塊、所述姿態測量模塊和所述加速度測量模塊發送的數據；

所述主控模塊用于接收所述數據采集模塊發送的所述數據，并將所述數據傳輸至所述存儲模塊，還用于接收所述聲學換能器傳輸的聲學釋放命令，并將所述聲學釋放命令發送至所述拋載控制模塊；

所述拋載控制模塊用于根據所述聲學釋放命令輸出匹配所述熔斷絲的過載電流。

9.如權利要求8所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，所述儀器倉的內部還安裝有可拆卸的耐壓空心玻璃球，所述主控模塊、數據采集模塊、電源模塊、無線信標模塊、氙氣頻閃燈模塊、存儲模塊、時鐘模塊和拋載控制模塊安裝在所述耐壓空心玻璃球內。

10.一種測量方法，用于權利要求9所述的上浮式無纜湍流混合微結構測量剖面儀，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將剖面儀垂直投入海水中；

步驟二，剖面儀在所述導流筒的作用下平穩下落直至接觸海底；

步驟三，母船的聲學甲板單元發送所述聲學釋放命令，所述聲學換能器接收所述聲學釋放命令，并將所述聲學釋放命令傳輸至所述主控模塊，所述主控模塊將所述聲學釋放命令傳輸至所述拋載控制模塊，所述拋載控制模塊向所述熔斷絲輸出過載電流，通過海水形成團合回路將所述熔斷絲熔斷；

步驟四，所述活動臂失去所述熔斷絲的限制進行回彈，所述掛鉤與所述掛環分離，剖面儀在所述阻尼刷的作用下均速平穩上浮觀測，所述傳感器組持續獲取物理量。