CN112858728A - 一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置、方法及设备 - Google Patents

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王志超
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张岳洪
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黄亚飞
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Abstract

本发明公开了一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，所述装置包括水槽，所述水槽的底部中轴线上设置有轨道以及设置有与所述轨道相配合的导轨台，所述轨道上设置有牵引装置，所述导轨台上固定安装有垂直式电磁海流测量仪，所述水槽中储存有浸没垂直式电磁海流测量仪的液体。本发明通过将垂直式电磁海流测量仪放置在装满液体的水槽中，并在水槽内设置轨道以及牵引装置，通过牵引装置牵引垂直式电磁海流测量仪在轨道上移动来模拟水流流动，从而能够对垂直式电磁海流测量仪的流向进行标定。本发明将垂直式电磁海流测量仪流向的标定环境移植到平静的水槽中，避免了在河流中进行标定时水流不稳对标定结果的造成干扰，提高了标定结果的准确度。

Description

一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置、方法及设备
技术领域
本发明涉及海流测量仪技术领域，尤其涉及一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置、方法及设备。
背景技术
目前，在海洋观测台站和海洋浮标上使用较多的海流测量仪有机械直读式和电磁式两种，机械直读式海流测量仪的结构为水平结构，即使用时其仪器轴线与海流流向平行，流向测量是通过内部集成的霍尔罗盘进行的，霍尔罗盘的基准指向与测量仪轴线平行，由于使用时水流与尾翼的相互作用，可以保持水流流向、仪器轴线、霍尔罗盘基准指向相互平行，即罗尔罗盘的基准指向与地磁北极的夹角就是所测水流的流向。水平结构电磁海流测量仪的流向测量原理与机械直读式海流测量仪流向测量原理基本相同，而垂直式电磁海流测量仪与以上二者的结构和测量原理以及使用方法都不相同，垂直式电磁海流测量仪内部也集成了霍尔罗盘，仪器使用时与水面垂直放置，仪器轴线与海流流向相互垂直，且该仪器没有尾翼结构，无法通过尾翼与水流的相互作用保持仪器的基准指向与水流平行一致，因此其流向测量是通过内部的两个垂直布放的两对电机来测量两个垂直方向的矢量速度，通过对这两个矢量速度进行反正切计算求出仪器坐标系内的流向，然后该流向与霍尔罗盘测出的与地磁北极的夹角进行合成得出地球坐标系内海流的实际流向。
当前对垂直式电磁海流测量仪流向的测试标定是通过比对的方式进行的，即将垂直式电磁海流测量仪和经过校准的机械直读式海流测量仪在河流中进行标定，将垂直式电磁海流测量仪的测得的数据与经过校准的机械直读式海流测量仪测得数据进行比较获得修正值，在后期使用时通过该修正值对电磁海流测量仪测得的流向数据进行修正来获得最终结果，但是在河流中进行比对时，由于水流不稳，获取可信度高的修正值难度较大，其标定结果的准确度不高。
综上所述，现有技术中对垂直式电磁海流测量仪流向进行标定时，存在水流不稳导致标定结果的准确度不高的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置、方法及设备，本发明将垂直式电磁海流测量仪流向的标定环境移植到平静的水槽中，降低水流不稳对标定结果的干扰，提高标定结果的准确度。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，所述装置包括水槽，所述水槽的底部中轴线上设置有轨道以及设置有与所述轨道相配合的导轨台，所述轨道上设置有牵引装置，所述导轨台在所述牵引装置的牵引下沿轨道移动，所述导轨台上固定安装有垂直式电磁海流测量仪，所述垂直式电磁海流测量仪中包括有霍尔罗盘，所述水槽中储存有浸没垂直式电磁海流测量仪的液体。
优选的，所述液体为石灰乳。
优选的，所述轨道上开设有倒T型槽，所述导轨台的底部设置有工字型卡槽，所述倒T型槽与所述工字型卡槽卡接。
优选的，所述牵引装置包括电机以及与所述电机相连接的螺纹牵引杆，所述水槽沿所述轨道方向上开设有容置腔，所述电机安装在所述容置腔内；所述螺纹牵引杆安装在所述轨道的倒T型槽中，所述导轨台底部的工字型卡槽上开设有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽上设置有与所述螺纹牵引杆上的螺纹相匹配的螺纹槽。
本发明还提供了一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，所述方法适用于上述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，方法包括以下步骤：
S1、启动所述牵引装置，使所述导轨台沿所述轨道的第i方向从所述轨道的一端匀速移动到所述轨道的另一端，并在移动过程中获取所述霍尔罗盘的第i测量数据和垂直式电磁海流测量仪的第i流速数据；其中，i为正整数，i的初始值为1；当i为奇数时，所述第i方向为所述轨道的第一端指向所述轨道的第二端，当i为偶数时，所述第i方向为所述轨道的第二端指向所述轨道的第一端；其中，所述轨道的方向与地磁南北极相互垂直；
S2、根据所述第i测量数据和所述第i流速数据，结合预设的算法，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第i流向，其中，所述垂直式电磁海流测量仪坐标系以霍尔罗盘的基准指向为X轴，Y轴与X轴在水平方向上相互垂直；
S3、基于所述第i流向计算第i修正值，将第i修正值导入垂直式电磁海流测量仪中代替原修正值；
S4、将i的值加1后，重新执行步骤S1至步骤S2,得到所述第i流向，基于所述第i流向计算第i正东流向误差；
S5、判断所述第i正东流向误差是否在预设的区间内，若是，则确定标定成功，否则，将i的值加1后，返回步骤S1。
6、根据权利要求5所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，其特征在于，根据所述第i测量数据和所述第i流速数据，结合预设的算法，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第i流向的具体过程为:
分别计算所述所述第i测量数据的平均值和所述第i流速数据的平均值；
基于所述第i测量数据的平均值和所述第i流速数据的平均值，计算所述液体在所述垂直式电磁海流测量仪坐标系的第i流向。
优选的，基于所述第i流向计算第i修正值的具体过程为：
基于所述第i流向计算第i液体在地磁坐标系的流向，基于所述第i液体在地磁坐标系的流向计算第i修正值。
优选的，在步骤S2中，若计算出所述第i流向的数值大于360°，则将所述第i流向的数值减去360°；若计算出所述第i流向的数值小于0，则将所述第i流向的数值加上360°。
优选的，所述第i流速数据包括垂直式电磁海流测量仪坐标系中第iX轴流速数据以及垂直式电磁海流测量仪坐标系中第iY轴流速数据。
本发明还提供了一种垂直式电磁海流测量仪流向标定设备，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
1、本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，通过将垂直式电磁海流测量仪放置在装满液体的水槽中，并在水槽内设置轨道以及牵引装置，通过牵引装置牵引垂直式电磁海流测量仪在轨道上移动来模拟水流流动，从而能够对垂直式电磁海流测量仪的流向进行标定。本发明实施例将垂直式电磁海流测量仪流向的标定环境移植到平静的水槽中，避免了在河流中进行标定时水流不稳对标定结果的造成干扰，提高了标定结果的准确度。
2、本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，通过牵引装置牵引垂直式电磁海流测量仪在轨道上匀速移动来模拟水流流动，根据所述霍尔罗盘的测量数据和所述垂直式电磁海流测量仪的流速数据，结合预设的算法，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的流向，从而获得准确度较高的修正值，根据修正值修改垂直式电磁海流测量仪的设定参数，来达到溯源至高一级标准的目的。
3、本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，在水槽中所储存的液体为石灰乳，由于石灰乳是高粘度液体，既可以满足模拟的水流环境，又可以保证垂直式电磁海流测量仪在轨道上运动时的乱流较少，流速更为稳定，不确定度更小，从而提高对垂直式电磁海流测量仪的流向进行标定的准确度。
附图说明
图1：为本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置的结构示意图。
图2：为本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置的轨道的结构示意图。
图3：为本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置的导轨台的结构示意图。
图4：为本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置的牵引装置的结构示意图。
图5：为本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法的流程图。
图6：为本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定设备的设备结构示意图。
其中，说明书附图的附图标记如下：
1—水槽、2—轨道、3—导轨台、4—牵引装置、6—垂直式电磁海流测量仪、21—倒T型槽、31—工字型卡槽、32—半圆形凹槽、33—螺纹槽、42—螺纹牵引杆、43—电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1，为本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，装置包括水槽1，水槽1的底部中轴线上设置有轨道2以及设置有与轨道2相配合的导轨台3，轨道2焊接固定在水槽1底部上，轨道2上设置有牵引装置4，导轨台3在牵引装置4的牵引下沿轨道2移动，导轨台3上固定安装有垂直式电磁海流测量仪6，垂直式电磁海流测量仪6中包括有霍尔罗盘，水槽1中储存有浸没垂直式电磁海流测量仪6的液体，保证垂直式电磁海流测量仪6所测量到的数据准确无误。
其中，需要进一步说明的是，本装置的工作原理如下：启动牵引装置4，导轨台3在牵引装置4的牵引下在轨道2上进行匀速移动，由于垂直式电磁海流测量仪6被液体浸没，因此可以通过牵引装置4牵引垂直式电磁海流测量仪6在轨道2上移动来模拟水流流动，从而使得垂直式电磁海流测量仪6采集到平稳的水流流向数据，以便对垂直式电磁海流测量仪6的流向进行标定。
作为一个优选的实施例，液体为石灰乳。需要进一步说明的是，在本实施中液体采用石灰乳，由于石灰乳是高粘度液体，既可以满足模拟的水流环境，又可以保证垂直式电磁海流测量仪6在轨道2上运动时的乱流较少，流速更为稳定，不确定度更小，从而提高对垂直式电磁海流测量仪6的流向进行标定的准确度。
作为一个优选的实施例，轨道2上开设有倒T型槽21，如图2所示，导轨台3的底部设置有工字型卡槽31，如图3所示，倒T型槽21与工字型卡槽31卡接，通过将导轨台3的工字型卡槽31和轨道2上的T型槽卡接，防止导轨台3在移动过程中偏离出轨道2，提高导轨台3在轨道2上运动的稳定性，避免对垂直式电磁海流测量仪6造成干扰，保证垂直式电磁海流测量仪6采集到的数据的准确性。
作为一个优选的实施例，如图4所示，牵引装置4包括电机43以及与电机43相连接的螺纹牵引杆42，水槽1沿轨道2方向上开设有容置腔，电机43安装在容置腔内，电机正反转时带动螺纹牵引杆42正反转，螺纹牵引杆42安装在轨道2的倒T型槽21中，螺纹牵引杆42贯穿整个轨道2的倒T型槽21，导轨台3底部的工字型卡槽31上开设有半圆形凹槽32，半圆形凹槽32上设置有与螺纹牵引杆42上的螺纹相匹配的螺纹槽33，从而使得螺纹牵引杆42转动时，带动导轨台3直线运动，并可通过控制电机43正反转来控制导轨台3前进的方向。
需要进一步说明的是，在本实施例中，本装置的工作原理如下：启动电机43，电机43转动带动螺纹牵引杆42转动，由于导轨台3的工字型卡槽31和轨道2上的T型槽卡接，使得导轨台3在螺纹牵引杆42上的螺纹带动下在轨道2上匀速移动。需要改变导轨台3的运动方向时，控制电机43进行反转即可。由于运动过程中垂直式电磁海流测量仪6被石灰乳浸没，因此可以通过牵引装置4牵引垂直式电磁海流测量仪6在轨道2上移动来模拟水流流动，从而使得垂直式电磁海流测量仪6采集到平稳的水流流向数据，以便对垂直式电磁海流测量仪6的流向进行标定。
本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，通过将垂直式电磁海流测量仪放置在装满液体的水槽中，并在水槽内设置轨道以及牵引装置，通过牵引装置牵引垂直式电磁海流测量仪在轨道上移动来模拟水流流动，从而能够对垂直式电磁海流测量仪的流向进行标定。本发明实施例将垂直式电磁海流测量仪流向的标定环境移植到平静的水槽中，避免了在河流中进行标定时水流不稳对标定结果的造成干扰，提高了标定结果的准确度。
实施例二
如图5所示，本发明实施例还提供了一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，方法适用于上述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，方法包括以下步骤：
S0：在对垂直式电磁海流测量仪的流向进行标定之前，需要对垂直式电磁海流测量仪进行初始化处理，通过USB将垂直式电磁海流测量仪与计算机连接，在计算机上打开仪器数据读取处理客户端，客户端成功识别垂直式电磁海流测量仪后，调整垂直式电磁海流测量仪的测量采样频率为1Hz，流向的第一修正值γ为0°，设定测量开始时间点，设定垂直式电磁海流测量仪的工作模式为连续模式；设定完成后，将垂直式电磁海流测量仪安装到导轨台中；
在测量开始点之前，启动牵引装置将导轨台移至水槽的西部末端，将石灰乳注入水槽，使电磁海流测量仪完全浸入液体中。
S1:在测量开始时间点启动所述牵引装置，使所述导轨台沿所述轨道的第i方向从所述轨道的一端匀速移动到所述轨道的另一端；其中，i为正整数，i的初始值为1；当i为奇数时，所述第i方向为所述轨道的第一端指向所述轨道的第二端，当i为偶数时，所述第i方向为所述轨道的第二端指向所述轨道的第一端；
需要进一步说明的是，在本实施例中，i＝1，轨道的第一端为轨道的东侧，轨道的第二段为轨道的西侧，使导轨台沿轨道从轨道的西侧匀速向轨道的东侧移动，导轨台到达轨道的东侧后关闭牵引装置；其中，轨道的方向与地磁南北极相互垂直，导轨台在轨道上移动的速度为0.1m/s，轨道的长度为1.5m。
S2:在移动过程中获取所述霍尔罗盘的第i测量数据和垂直式电磁海流测量仪的第i流速数据。需要进一步说明的是，在本实施例中，在移动的过程中，从垂直式电磁海流测量仪中读取10个稳定的霍尔罗盘的第一测量数据、p个垂直式电磁海流测量仪坐标系中第一X轴流速数据以及q个垂直式电磁海流测量仪坐标系中第一Y轴流速数据；其中，垂直式电磁海流测量仪坐标系以霍尔罗盘的基准指向为X轴，Y轴与X轴在水平方向上相互垂直；
其中，需要进一步说明的是，由于整个轨道的长度为1.5米，采样频率是1HZ，因此在一个行程里能够采集到15个数据，剔除异常数据后，选取最稳定的10个霍尔罗盘的第一测量数据作为有效数据。
S3:根据所述第i测量数据和所述第i流速数据，结合预设的算法，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第i流向，其中，所述垂直式电磁海流测量仪坐标系以霍尔罗盘的基准指向为X轴，Y轴与X轴在水平方向上相互垂直；
需要进一步说明的是，在本实施例中，基于10个霍尔罗盘的第一测量数据、p个第一X轴流速数据以及q个第一Y轴流速数据，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第一流向，具体过程如下：
计算10个霍尔罗盘的第一测量数据的平均值H、p个第一X轴流速数据的平均值Vx以及q个第一Y轴流速数据的平均值Vy；
基于霍尔罗盘的第一测量数据的平均值H、第一X轴流速数据的平均值Vx以及第一Y轴流速数据的平均值Vy，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第一流向θxy，计算公式为：
Figure BDA0002934703660000091
其中，θxy为霍尔罗盘的第一测量数据的平均值，γ为修正值。
S4:基于所述第i流向计算第i修正值；需要进一步说明的是，在本实施例中，基于液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第一流向计算第一液体在地磁坐标系的流向，基于第一液体在地磁坐标系的流向计算第一修正值，将第一修正值导入垂直式电磁海流测量仪中代替原修正值，具体步骤如下：
通过B＝H+θxy计算出第一液体在地磁坐标系中的流向B，若计算出第一液体在地磁坐标系的流向B大于360°，则将第一液体在地磁坐标系的流向B减去360°；若计算出第一液体在地磁坐标系的流向B小于0，则将第一液体在地磁坐标系的流向B加上360°，得到地磁坐标系中的流向B后，通过γ＝270°-B计算出第一修正值γ，并将第一修正值导入垂直式电磁海流测量仪中代替原修正值；
S5:将i的值加1后，返回步骤S1。使导轨台沿轨道从轨道的东侧以0.1m/s的速度向轨道的西侧移动，导轨台到达轨道的西侧后关闭牵引装置，执行步骤S2以及步骤S3；
S6:基于所述第i流向计算第i正东流向误差；需要进一步说明的是，在本实施例中，基于液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第二流向计算第二正东流向误差值，判断第二正东流向误差值是否在预设的区间内，若是，则标定成功，若否，重新执行步骤S1至步骤S6。
其中，需要说明的是，在重复步骤S3和S4计算出液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第二流向B后，根据液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第二流向B计算第二正东流向误差值，计算公式为：
BErr＝B-90°
其中，BErr为第二正东流向误差值。
在计算出第二正东流向误差值BErr后，判断第二正东流向误差值BErr是否位于区间(-2°，2°)内，若是，则标定成功，若否，将i的值加1后，重新执行步骤S1至步骤S6。
其中，需要进一步说明的是，在执行步骤S1之前，还包括：
判断垂直式电磁海流测量仪是否完全浸入液体中；若是，则执行步骤S1，反之不执行步骤S1。从而避免在垂直式电磁海流测量仪在没有完全浸入液体的情况下进行标定，导致采集到误差较大的数据。
本发明实施例提供的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，通过牵引装置牵引垂直式电磁海流测量仪在轨道上匀速移动来模拟水流流动，从而获取到平稳的霍尔罗盘的第一测量数据、垂直式电磁海流测量仪坐标系中第一X轴流速数据以及垂直式电磁海流测量仪坐标系中第一Y轴流速数据，根据获取到的数据计算第一液体在地磁坐标系的流向，获得准确度较高的第一修正值，根据第一修正值修改垂直式电磁海流测量仪的设定参数，来达到溯源至高一级标准的目的。
实施例三
本实施例提供了一种垂直式电磁海流测量仪流向标定设备，如图6所示，一种垂直式电磁海流测量仪流向标定设备60，所述设备包括处理器600以及存储器601；
所述存储器601用于存储程序代码602，并将所述程序代码602传输给所述处理器；
所述处理器600用于根据所述程序代码602中的指令执行上述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法实施例中的步骤。
示例性的，所述计算机程序602可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器601中，并由所述处理器600执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序602在所述终端设备60中的执行过程。
所述终端设备60可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器600、存储器601。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备60的示例，并不构成对终端设备60的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器600可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器601可以是所述终端设备60的内部存储单元，例如终端设备60的硬盘或内存。所述存储器601也可以是所述终端设备60的外部存储设备，例如所述终端设备60上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器601还可以既包括所述终端设备60的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器601用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器601还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，其特征在于，所述装置包括水槽，所述水槽的底部中轴线上设置有轨道以及设置有与所述轨道相配合的导轨台，所述轨道上设置有牵引装置，所述导轨台在所述牵引装置的牵引下沿轨道移动，所述导轨台上固定安装有垂直式电磁海流测量仪，所述垂直式电磁海流测量仪中包括有霍尔罗盘，所述水槽中储存有浸没垂直式电磁海流测量仪的液体。
2.根据权利要求1所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，其特征在于，所述液体为石灰乳。
3.根据权利要求1所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，其特征在于，所述轨道上开设有倒T型槽，所述导轨台的底部设置有工字型卡槽，所述倒T型槽与所述工字型卡槽卡接。
4.根据权利要求3所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，其特征在于，所述牵引装置包括电机以及与所述电机相连接的螺纹牵引杆，所述水槽沿所述轨道方向上开设有容置腔，所述电机安装在所述容置腔内；所述螺纹牵引杆安装在所述轨道的倒T型槽中，所述导轨台的工字型卡槽上开设有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽上设置有与所述螺纹牵引杆上的螺纹相匹配的螺纹槽。
5.一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，其特征在于，所述方法适用于权利要求1至权利要求4任一项所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定装置，方法包括以下步骤：
S1、启动所述牵引装置，使所述导轨台沿所述轨道的第i方向从所述轨道的一端匀速移动到所述轨道的另一端，并在移动过程中获取所述霍尔罗盘的第i测量数据和垂直式电磁海流测量仪的第i流速数据；其中，i为正整数，i的初始值为1；当i为奇数时，所述第i方向为所述轨道的第一端指向所述轨道的第二端，当i为偶数时，所述第i方向为所述轨道的第二端指向所述轨道的第一端；其中，所述轨道的方向与地磁南北极相互垂直；
S2、根据所述第i测量数据和所述第i流速数据，结合预设的算法，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第i流向，其中，所述垂直式电磁海流测量仪坐标系以霍尔罗盘的基准指向为X轴，Y轴与X轴在水平方向上相互垂直；
S3、基于所述第i流向计算第i修正值，将第i修正值导入垂直式电磁海流测量仪中代替原修正值；
S4、将i的值加1后，重新执行步骤S1至步骤S2,得到所述第i流向，基于所述第i流向计算第i正东流向误差；
S5、判断所述第i正东流向误差是否在预设的区间内，若是，则确定标定成功，否则，将i的值加1后，返回步骤S1。
6.根据权利要求5所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，其特征在于，根据所述第i测量数据和所述第i流速数据，结合预设的算法，计算液体在垂直式电磁海流测量仪坐标系的第i流向的具体过程为:
分别计算所述所述第i测量数据的平均值和所述第i流速数据的平均值；
基于所述第i测量数据的平均值和所述第i流速数据的平均值，计算所述液体在所述垂直式电磁海流测量仪坐标系的第i流向。
7.根据权利要求5所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，其特征在于，基于所述第i流向计算第i修正值的具体过程为：
基于所述第i流向计算第i液体在地磁坐标系的流向，基于所述第i液体在地磁坐标系的流向计算第i修正值。
8.根据权利要求5所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，其特征在于，在步骤S2中，若计算出所述第i流向的数值大于360°，则将所述第i流向的数值减去360°；若计算出所述第i流向的数值小于0，则将所述第i流向的数值加上360°。
9.根据权利要求5所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法，其特征在于，所述第i流速数据包括垂直式电磁海流测量仪坐标系中第iX轴流速数据以及垂直式电磁海流测量仪坐标系中第iY轴流速数据。
10.一种垂直式电磁海流测量仪流向标定设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求5至权利要求9中任一项所述的一种垂直式电磁海流测量仪流向标定方法。
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