[發明專利]一種基于自然光的水體吸收系數測量裝置

有效

• 申請號: 202210279222.6
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114397253B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 胡連波;陳樹果
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;B08B1/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 王艷珍

1.一種基于自然光的水體吸收系數測量裝置，其特征在于，包括：

外殼，其內部形成有密閉的腔體；

平面輻照度采集模塊兩個，分別為向下平面輻照度采集模塊和向上平面輻照度采集模塊；

所述向下平面輻照度采集模塊固定在所述外殼的頂部，且向下平面輻照度采集模塊的光接收面朝向上方設置，用于接收向下的自然光通量；

所述向上平面輻照度采集模塊固定在所述外殼的底部，且向上平面輻照度采集模塊的光接收面朝向下方設置，用于接收向上的自然光通量；

標量輻照度采集模塊，其固定在所述外殼的外表面，用于接收自然光球面通量；

光學電子快門，其分別與所述向下平面輻照度采集模塊、向上平面輻照度采集模塊以及標量輻照度采集模塊通過光纖連接，用于選通所述向下平面輻照度采集模塊、向上平面輻照度采集模塊以及標量輻照度采集模塊傳輸的自然光；

色散器件，其與所述光學電子快門連接，用于對輸入的自然光進行分光；

光電探測器，其用于接收所述色散器件輸出的分光信號，并進行光電轉換；

壓力傳感器，其固定在所述外殼的外側，用于檢測壓力；

數據處理模塊，其接收所述光電探測器發送的電信號以及壓力傳感器發送的壓力信號，分別計算出向下光譜平面輻照度、向上光譜平面輻照度、光譜標量輻照度以及深度值，并根據所述向下光譜平面輻照度、向上光譜平面輻照度、光譜標量輻照度以及深度值計算水體吸收系數；

存儲模塊，其用于存儲數據；

所述光學電子快門、色散器件、光電探測器、數據處理模塊以及存儲模塊分別設置在所述腔體中；

所述標量輻照度采集模塊包括兩個半球面采集模塊，所述半球面采集模塊具有半球形的光接收面，所述半球面采集模塊通過第二光纖與所述光學電子快門連接，其中一個半球面采集模塊固定在所述外殼的頂部，另外一個半球面采集模塊固定在所述外殼的底部；

所述半球面采集模塊包括：

特氟龍球，其支撐固定在所述外殼的外表面；

遮光罩，其為桶狀結構，所述遮光罩與所述外殼固定，且套設在所述特氟龍球的外側，所述遮光罩的高度與所述特氟龍球的球心高度一致；

所述平面輻照度采集模塊包括：

余弦采集器，其用于接收采集平面180°范圍的自然光；

凸透鏡，其用于將從所述余弦采集器透射的自然光進行匯聚；

光闌，匯聚光透過所述光闌照射到第一光纖的端面上，所述第一光纖與所述光學電子快門連接。

2.根據權利要求1所述的基于自然光的水體吸收系數測量裝置，其特征在于，所述平面輻照度采集模塊還包括：

第一清潔刷，其由所述外殼支撐，位于所述余弦采集器的一側；

第一驅動機構，其與所述第一清潔刷連接，用于帶動所述第一清潔刷動作清潔所述余弦采集器的外表面。

3.根據權利要求1所述的基于自然光的水體吸收系數測量裝置，其特征在于，所述半球面采集模塊還包括：

第二清潔刷，其由所述外殼支撐，位于所述特氟龍球的一側；

第二驅動機構，其與所述第二清潔刷連接，用于帶動所述第二清潔刷動作清潔所述特氟龍球的外表面。

4.根據權利要求3所述的基于自然光的水體吸收系數測量裝置，其特征在于，

所述第二清潔刷為弧形刷，且開口朝向所述特氟龍球設置。