無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于海洋觀測領(lǐng)域，具體地說是一種無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，包括浮力塊、輻照度傳感器、支撐架體、重力平衡調(diào)節(jié)錘及輻亮度傳感器，浮力塊安裝在支撐架體頂部，輻照度、輻亮度傳感器分別安裝在支撐架體的兩側(cè)；重力平衡調(diào)節(jié)錘可相對移動地安裝在支撐架體下部，輻照度、輻亮度傳感器通過該重力平衡調(diào)節(jié)錘在支撐架體上的移動，在水中始終處于豎直方向。本實用新型測量裝置能順流飄離船體，緩慢地自由下落，連續(xù)測量從水表面到設(shè)定深度的垂直剖面水體上行輻亮度和下行輻照度，具有結(jié)構(gòu)簡單和體積小的特點，能夠擺脫船體和自身陰影的影響，保證光學(xué)測量參數(shù)準(zhǔn)確，可以進行海洋水色研究、衛(wèi)星校準(zhǔn)和確認(rèn)等。
【專利說明】無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于海洋觀測領(lǐng)域，具體地說是ー種無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測
量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水深的變化，海洋水體中普遍存在ー些物理量垂直剖面分布不均勻的現(xiàn)象，如太陽光照射到海面并穿過水體，引起水體光學(xué)的光譜輻照度和輻亮度從水表層到深層的垂直剖面分布變化。而這種變化也會使葉綠素、營養(yǎng)鹽等的垂直剖面分布都不均勻，對這些參數(shù)的剖面分布探測能為海洋生態(tài)學(xué)提供有效的數(shù)據(jù)資料。但是，在靠近調(diào)查船的位置，由于受船只的影響，所測量的水體剖面輻照度和輻亮度等要素?zé)o法代表該海域的真實情形。對這ー問題的解決，能為海洋生態(tài)研究提供可靠的調(diào)查技術(shù)，推動海洋技術(shù)的發(fā)展。
實用新型內(nèi)容
[0003]基于調(diào)查船對海洋水體光學(xué)特性影響，本實用新型的目的在于提供一種無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置。該測量裝置在調(diào)查人員的操作下，可以隨流漂離調(diào)查船，以一種簡易廉價的方式實現(xiàn)對真實海洋垂直剖面光學(xué)特性的觀測。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]本實用新型包括浮力塊、輻照度傳感器、支撐架體、重力平衡調(diào)節(jié)錘及輻亮度傳感器，其中浮力塊安裝在支撐架體頂部，所述輻照度傳感器及輻亮度傳感器分別安裝在支撐架體的兩側(cè)；所述重力平衡調(diào)節(jié)錘可相對移動地安裝在支撐架體下部，輻照度傳感器及輻亮度傳感器通過該重力平衡調(diào)節(jié)錘在支撐架體上的移動，在水中始終處于豎直方向。
[0006]其中:所述支撐架體包括彼此相連的支撐立板及拉緊絲棍，所述重力平衡調(diào)節(jié)錘螺紋連接在拉緊絲棍上，沿拉緊絲棍的軸向往復(fù)移動；所述輻照度傳感器及輻亮度傳感器分別安裝在支撐立板上；所述支撐立板為兩個，在兩個支撐立板之間設(shè)有上下兩根相互平行的拉緊絲棍，其中重力平衡調(diào)節(jié)錘螺紋連接在位于下方的拉緊絲棍上；所述輻照度傳感器及輻亮度傳感器分別位于兩個支撐立板的外側(cè)，并分別通過傳感器固定夾固定在兩個支撐立板的外側(cè)；所述兩個支撐立板之間夾持有橫向夾板，該橫向夾板位于兩根拉緊絲棍之間；每個支撐立板外側(cè)的上下兩端分別安裝有護圈，井分別套在所述輻照度傳感器及輻亮度傳感器的外側(cè)；所述護圈為U型，U型護圈的開ロ端通過螺栓固定在所述支撐立板上，所述輻照度傳感器及輻亮度傳感器分別由U型護圈的中間穿過；
[0007]所述浮力塊位于支撐架體的上部，在浮力塊上安裝有使所述測量裝置在水下呈
0.2kg負(fù)浮力狀態(tài)的浮力調(diào)節(jié)板；所述支撐架體的下部安裝有綴重板。
[0008]本實用新型的優(yōu)點與積極效果為:
[0009]1.測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；本實用新型的測量裝置遠離調(diào)查船等測量載體，本身體積較小，對測量要素基本沒有影響；重力平衡調(diào)節(jié)錘在拉緊絲棍上的位置可以調(diào)節(jié)，既能使輻照度傳感器和輻亮度傳感器在水中處于豎直方向，也保證了測量的準(zhǔn)確性。[0010]2.便攜式；本實用新型測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊，體積和重量較小，攜帯方便，并可以使用人工來布放。
[0011]3.操作巧妙；本實用新型在施放測量裝置吋，讓其順著海流的方向，以放風(fēng)箏的方式使測量裝置飄離調(diào)查船等測量載體。
[0012]4.沉降速度可控制；通過合理配載浮力調(diào)節(jié)板的數(shù)量，從而控制整個測量裝置水中的重量，達到控制測量裝置沉降速度的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型工作時的示意圖；
[0015]其中:1為浮力調(diào)節(jié)板，2為浮力塊，3為輻照度傳感器，4為傳感器固定夾，5為支撐立板，6為橫向夾板，7為拉緊絲棍，8為護圏，9為綴重板，10為重力平衡調(diào)節(jié)錘，11為輻亮度傳感器，12為纜繩，13為調(diào)查船。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步詳述。
[0017]如圖1所示，本實用新型包括浮力調(diào)節(jié)板1、浮力塊2、輻照度傳感器3、傳感器固定夾4、支撐架體、橫向夾板6、護圈8、綴重板9、重力平衡調(diào)節(jié)錘10及輻亮度傳感器11，其中支撐架體包括兩個支撐立板5及兩根拉緊絲棍7，兩個支撐立板5左右設(shè)置，在兩個支撐立板5之間設(shè)有上下兩根相互平行的拉緊絲棍7，共同構(gòu)成ー個長方形的測量裝置的支撐架體。
[0018]浮力塊2固定在支撐架體的上部，在浮力塊2上安裝有浮力調(diào)節(jié)板I ;通過調(diào)節(jié)浮力調(diào)節(jié)板I的數(shù)量，使本實用新型的測量裝置在水下呈0.2kg的負(fù)浮力狀態(tài)，達到控制測量裝置沉降速度的目的。支撐架體的下部安裝有綴重板9。在兩個支撐立板5之間夾持有橫向夾板6,該橫向夾板6位于兩根拉緊絲棍7之間；橫向夾板6可以用于固定福照度傳感器3和輻亮度傳感器11的線纜，布放操作過程中，還可增加迎流作用力。
[0019]在兩個支撐立板5的外側(cè)分別固定有傳感器固定夾4，輻照度傳感器3和輻亮度傳感器11分別固定在兩個傳感器固定夾4上，從而使它們分布在測量裝置的左右外側(cè)；浮カ塊2及其上的浮力調(diào)節(jié)板I位于兩個支撐立板5之間。每個支撐立板5外側(cè)的上下兩端分別安裝有護圈8，兩個支撐立板5上的共四個護圈8均為U型，U型護圈8的開ロ端通過螺栓固定在支撐立板5上，輻照度傳感器3及輻亮度傳感器11分別由U型護圈8的中間穿過，使得護圈8分別套在輻照度傳感器3及輻亮度傳感器11的外側(cè)。
[0020]重力平衡調(diào)節(jié)錘10螺紋連接在位于下方的拉緊絲棍7上，沿拉緊絲棍7的軸向往復(fù)移動，輻照度傳感器3及輻亮度傳感器11通過該重力平衡調(diào)節(jié)錘10在拉緊絲棍7上的移動，在水中始終處于豎直方向。
[0021]在水中布放測量裝置時，纜繩12的一端連接在調(diào)查船13上、由布放者控制，纜繩12的另一端分別系連在長方形支撐架體的四角上。
[0022]如圖2所示，本實用新型的使用方法，步驟如下:
[0023]A.調(diào)節(jié)重力平衡調(diào)節(jié)錘10在拉緊絲棍7上的位置，使輻照度傳感器3及輻亮度傳感器11在水中始終處于豎直方向；
[0024]B.將纜繩12的一端連接在調(diào)查船13上、由布放者控制，纜繩12的另一端分別系連在支撐架體的四角上；
[0025]C.設(shè)置所述測量裝置的啟動工作時間，將測量裝置順著海流的方向沿著調(diào)查船13的船舷下放入水；
[0026]D.讓所述測量裝置順流向遠離調(diào)查船12船體的方向漂移，當(dāng)所述測量裝置沉落到水面以下吋，輕輕帶動纜繩12，使所述測量裝置浮出水面，讓測量裝置繼續(xù)順流遠漂；當(dāng)測量裝置再次沉落到水面以下后，再次帶動纜繩12，使測量裝置繼續(xù)上浮水面漂移，如此反復(fù)，直到測量裝置漂離調(diào)查船13的船體10?15米(本實施例測量裝置漂離船體10米)；
[0027]E.釋放纜繩12，所述測量裝置依靠自身負(fù)浮力下落，直到到達設(shè)計深度后，回收纜繩12，將所述測量裝置拉出水面，回收到調(diào)查船13上，完成測量。
[0028]本實用新型的輻照度傳感器3和輻亮度傳感器11均為市購產(chǎn)品，均購置于德國TriOS Science公司生產(chǎn)的RAMSES傳感器。
[0029]本實用新型的測量裝置能順流飄離調(diào)查船船體，緩慢地自由下落，連續(xù)測量從水表面到設(shè)定深度的垂直剖面水體上行輻亮度和下行輻照度，具有結(jié)構(gòu)簡單和體積小的特點，能夠擺脫船體和自身陰影的影響，保證光學(xué)測量參數(shù)準(zhǔn)確，可以進行海洋水色研究、衛(wèi)星校準(zhǔn)和確認(rèn)等。
【權(quán)利要求】
1.一種無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:包括浮力塊(2)、輻照度傳感器(3)、支撐架體、重力平衡調(diào)節(jié)錘(10)及輻亮度傳感器(11)，其中浮力塊(2)安裝在支撐架體頂部，所述輻照度傳感器(3)及輻亮度傳感器(11)分別安裝在支撐架體的兩側(cè)；所述重力平衡調(diào)節(jié)錘(10)可相對移動地安裝在支撐架體下部，輻照度傳感器(3)及輻亮度傳感器(11)通過該重力平衡調(diào)節(jié)錘(10)在支撐架體上的移動，在水中始終處于豎直方向。
2.按權(quán)利要求1所述的無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:所述支撐架體包括彼此相連的支撐立板(5)及拉緊絲棍(7)，所述重力平衡調(diào)節(jié)錘(10)螺紋連接在拉緊絲棍(7)上，沿拉緊絲棍(7)的軸向往復(fù)移動；所述輻照度傳感器(3)及輻亮度傳感器(11)分別安裝在支撐立板(5)上。
3.按權(quán)利要求2所述的無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:所述支撐立板(5)為兩個，在兩個支撐立板(5)之間設(shè)有上下兩根相互平行的拉緊絲棍(7)，其中重力平衡調(diào)節(jié)錘(10)螺紋連接在位于下方的拉緊絲棍(7)上；所述輻照度傳感器(3)及輻亮度傳感器(11)分別位于兩個支撐立板(5)的外側(cè)，并分別通過傳感器固定夾(4)固定在兩個支撐立板(5)的外側(cè)。
4.按權(quán)利要求3所述的無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:所述兩個支撐立板(5)之間夾持有橫向夾板(6),該橫向夾板(6)位于兩根拉緊絲棍(7)之間。
5.按權(quán)利要求3所述的無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:每個支撐立板(5)外側(cè)的上下兩端分別安裝有護圈(8)，井分別套在所述輻照度傳感器(3)及輻亮度傳感器(11)的外側(cè)。
6.按權(quán)利要求5所述的無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:所述護圈(8)為U型，U型護圈(8)的開ロ端通過螺栓固定在所述支撐立板(5)上，所述輻照度傳感器(3)及輻亮度傳感器(11)分別由U型護圈(8)的中間穿過。
7.按權(quán)利要求1所述的無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:所述浮カ塊(2)位于支撐架體的上部，在浮力塊(2)上安裝有使所述測量裝置在水下呈0.2kg負(fù)浮力狀態(tài)的浮力調(diào)節(jié)板(I)。
8.按權(quán)利要求1所述的無陰影影響水體光學(xué)垂直剖面測量裝置，其特征在于:所述支撐架體的下部安裝有綴重板(9 )。
【文檔編號】G01J1/04GK203432680SQ201320564843
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】陳永華, 姜靜波, 張亭祿 申請人:中國科學(xué)院海洋研究所