[發明專利]一種極地拖曳式海洋剖面測量儀定標方法

在審

• 申請號: 202210071794.5
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114440927A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 門雅彬;羅曉玲;楊慶保;趙進平;李濤
• 申請（專利權）人: 天津遠訊科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

1.一種極地拖曳式海洋剖面測量儀定標方法，其特征在于，該方法對水下剖面浮標的重心位置進行調整；按照如下步驟進行：

(1)水下剖面浮標組裝完成后，將液壓油全部吸入油缸內，使油囊縮至體積最小，并對水下剖面浮標抽真空；

(2)對水下剖面浮標稱重，記錄其在空氣中的稱重值F_g；

(3)通過吊掛法測量水下剖面浮標的預測重心距離H_g；

(4)將水下剖面浮標放入盛有淡水的標定水槽中，并通過上拉砝碼或下拉砝碼使水下剖面浮標在水中呈穩定的水平懸浮平衡狀態，記錄第一上拉砝碼重量f_上1以及第一上拉砝碼距離標量H_上1，或者第一下拉砝碼重量f_下1以及第一下拉砝碼距離標量H_下1；

(5)通過式(5)計算得到油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的體積v₁：

v₁＝(F_g+F_空+f_下1-f_上1) (5)

式(5)中：v₁-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的體積；f_下1-第一下拉砝碼重量；f_上1-第一上拉砝碼重量；F_g-水下剖面浮標在空氣中的稱重值；F_空-水下剖面浮標在空氣的浮力，標準值。

(6)通過式(7)計算得到油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的浮心距離H_浮：

式(7)中：H_浮-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的浮心距離；F_水-水下剖面浮標在水中的重量；H_g-水下剖面浮標的預測重心距離；f_下1-第一下拉砝碼重量；H_下1-第一下拉砝碼距離標量；f_上1-第一上拉砝碼重量；H_上1-第一上拉砝碼距離標量；v₁-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的體積；

(7)將液壓油全部排入油囊內，使油囊擴至體積最大；

(8)將水下剖面浮標放入盛有淡水的標定水槽中，并通過上拉砝碼或下拉砝碼使水下剖面浮標在水中呈穩定的水平懸浮平衡狀態，記錄第二上拉砝碼重量f_上2或者第二下拉砝碼重量f_下2；

(9)通過式(9)計算得到油囊擴至體積最大時水下剖面浮標的體積v₂：

v₂＝(F_g+F_空+f_下2-f_上2) (9)

式(9)中：v₂-油囊擴至體積最大時水下剖面浮標的體積；F_g-水下剖面浮標在空氣中的稱重值；F_空-水下剖面浮標在空氣的浮力；f_下2-第二下拉砝碼重量；f_上2-第二上拉砝碼重量；

(10)通過式(10)計算得到油囊縮至體積最小時和油囊擴至體積最大時之間的體積變化量Δv：

Δv＝v₂-v₁ (10)

式(10)中：Δv-油囊縮至體積最小時和油囊擴至體積最大時之間的體積變化量；v₂-油囊擴至體積最大時水下剖面浮標的體積；v₁-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的體積；

(11)通過式(11)計算得到油囊在海水中的最大浮力為：

F_油＝Δv*ρ_海水 (11)

式(11)中：F_油-油囊在海水中的最大浮力；ρ_海水-海水密度；Δv-油囊縮至體積最小時和油囊擴至體積最大時之間的體積變化量；

(12)通過式(12)計算得到油囊縮至體積最小時水下剖面浮標在海水中的浮力F_浮收：

F_浮收＝ρ_海水*v₁ (12)

式(11)中：F_浮收-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標在海水中的浮力；ρ_海水-海水密度；v₁-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的體積；

(13)計算得到拖纜系統在海水中的凈重力F_t；

(14)通過式(13)計算得到水下剖面浮標在海水中的重量F_z：

F_z＝F_浮收+0.5(F_油-F_t)-G (13)

式中：F_z-水下剖面浮標在海水中的重量；F_浮收-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標在海水中的浮力；F_油-油囊在海水中的最大浮力；F_t-拖纜系統在海水中的凈重力；G-水下剖面浮標的配重點與投放點由重力加速度引起的重力差，為固定值；

(15)通過式(15)計算水下剖面浮標的海水重心距離H：

式(15)中：H-水下剖面浮標的海水重心距離；F_浮收-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標在海水中的浮力；H_浮-油囊縮至體積最小時水下剖面浮標的浮心距離；F_油-油囊在海水中的最大浮力；H_油-油囊中心與原點距離，為固定值；F_z-水下剖面浮標在海水中的重量；

(16)根據水下剖面浮標的海水重心距離H，配置水下剖面浮標的重心位置；

(17)驗證與精調配置結果。