CN113029012A

CN113029012A - 一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构

Info

Publication number: CN113029012A
Application number: CN202110384032.6A
Authority: CN
Inventors: 陈祥子; 全向前
Original assignee: Hainan Tropical Ocean University
Current assignee: Hainan Tropical Ocean University
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2021-06-25

Abstract

本发明公开了一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构，包括激光器、反射镜一、反射镜二、反射镜三、反射镜四、反射镜五、半透半反镜一、半透半反镜二、半透半反镜三、汇聚透镜一、汇聚透镜二、汇聚透镜三、汇聚透镜四、成像透镜一、成像透镜二、CCD光探测器一和CCD光探测器二。本发明集直射式激光三角法和斜射式激光三角法于一体，可根据海面的实际情况实现直射式三角法和斜射式三角法两种方式的自由切换，也可同时采用两种方式同步测量，提高油膜厚度测量的精度及效率。

Description

一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构

技术领域：

本发明涉及海洋溢油油膜厚度测试技术领域，具体涉及一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构。

背景技术：

激光三角法是海洋溢油油膜厚度测量的常用方法，激光三角法包括直射式激光三角法和斜射式激光三角法两种，其中直射式激光三角法适合风浪较大环境下的海面溢油厚度测量，斜射式激光三角法适用于风浪平静环境下的海面溢油厚度测量，而实际海面环境复杂多变，因此采用单一式激光三角法测量海洋溢油还存在一些缺陷。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构，包括激光器、反射镜一、反射镜二、反射镜三、反射镜四、反射镜五、半透半反镜一、半透半反镜二、半透半反镜三、汇聚透镜一、汇聚透镜二、汇聚透镜三、汇聚透镜四、成像透镜一、成像透镜二、CCD光探测器一和CCD光探测器二；

所述激光器、半透半反镜一、反射镜一依次设置，其中激光器发出的光束呈45°角入射半透半反镜一，所述反射镜一与半透半反镜一呈垂直分布，所述反射镜二平行设置在半透半反镜一上方，所述反射镜三平行设置在反射镜一下方，所述反射镜五垂直设置在反射镜二的一侧，所述反射镜四垂直设置在反射镜三的一侧，所述半透半反镜二设置在反射镜二和反射镜五之间，所述半透半反镜三设置在反射镜三和反射镜四之间，所述汇聚透镜一设置在半透半反镜三上方，所述汇聚透镜二设置在反射镜四上方，所述汇聚透镜三设置在半透半反镜二下方，所述汇聚透镜四设置在反射镜五下方，所述成像透镜一、CCD光探测器一均设置在反射镜五的一侧，所述成像透镜二、CCD光探测器二均设置在反射镜四的一侧。

所述激光器、半透半反镜一、反射镜一、反射镜二、反射镜三、反射镜四、反射镜五、汇聚透镜二、汇聚透镜四、成像透镜一、成像透镜二、CCD光探测器一和CCD光探测器二为一组；所述激光器、半透半反镜一、反射镜一、反射镜二、反射镜三、半透半反镜二、半透半反镜三、汇聚透镜一、汇聚透镜三、成像透镜一、成像透镜二、CCD光探测器一和CCD光探测器二为一组。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明集直射式激光三角法和斜射式激光三角法于一体，可根据海面的实际情况实现直射式三角法和斜射式三角法两种方式的自由切换，也可同时采用两种方式同步测量，提高油膜厚度测量的精度及效率。

附图说明：

图1为本发明的一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构的示意图；

附图标记为：1-激光器、2-反射镜一、3-反射镜二、4-反射镜三、5-反射镜四、6-反射镜五、7-半透半反镜一、8-半透半反镜二、9-半透半反镜三、10-汇聚透镜一、11-汇聚透镜二、12-汇聚透镜三、13-汇聚透镜四、14-成像透镜一、15-成像透镜二、16-CCD光探测器一、17-CCD光探测器二。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构，包括激光器1、反射镜一2、反射镜二3、反射镜三4、反射镜四5、反射镜五6、半透半反镜一7、半透半反镜二8、半透半反镜三9、汇聚透镜一10、汇聚透镜二11、汇聚透镜三12、汇聚透镜四13、成像透镜一14、成像透镜二15、CCD光探测器一16和CCD光探测器二17；

所述激光器1、半透半反镜一7、反射镜一2依次设置，其中激光器1发出的光束呈45°角入射半透半反镜一7，所述反射镜一2与半透半反镜一7呈垂直分布，所述反射镜二3平行设置在半透半反镜一7上方，所述反射镜三4平行设置在反射镜一7下方，所述反射镜五6垂直设置在反射镜二3的一侧，所述反射镜四5垂直设置在反射镜三4的一侧，所述半透半反镜二8设置在反射镜二3和反射镜五6之间，所述半透半反镜三9设置在反射镜三4和反射镜四5之间，所述汇聚透镜一10设置在半透半反镜三9上方，所述汇聚透镜二11设置在反射镜四5上方，所述汇聚透镜三12设置在半透半反镜二8下方，所述汇聚透镜四13设置在反射镜五6下方，所述成像透镜一14、CCD光探测器一16均设置在反射镜五6的一侧，所述成像透镜二15、CCD光探测器二17均设置在反射镜四5的一侧。

所述激光器1、半透半反镜一7、反射镜一2、反射镜二3、反射镜三4、反射镜四5、反射镜五6、汇聚透镜二11、汇聚透镜四13、成像透镜一14、成像透镜二15、CCD光探测器一16和CCD光探测器二17为一组；所述激光器1、半透半反镜一7、反射镜一2、反射镜二3、反射镜三4、半透半反镜二8、半透半反镜三9、汇聚透镜一10、汇聚透镜三12、成像透镜一14、成像透镜二15、CCD光探测器一16和CCD光探测器二17为一组。

工作原理如下：激光发射器1发出的光经过半透半反镜一7后分成两束光，反射光射向反射镜二3，透射光射向反射镜一2；反射镜二3的反射光经半透半反镜二8后分成两束光，其中一束反射光射向汇聚透镜三12作为斜射式三角法的上光路测量光束，另一束透射光射向反射镜五6，反射镜五6的反射光射向汇聚透镜四13作为直射式三角法的上光路测量光束；反射镜一2的反射光射向反射镜三4，反射镜三4的反射光经半透半反镜三9后分成两束光，其中一束反射光射向汇聚透镜一10作为斜射式三角法的下光路测量光束，另一束透射光射向反射镜四5，反射镜四5的反射光射向汇聚透镜二11作为直射式三角法的下光路测量光速；

其中在上光路中，由成像透镜一14将光斑成像于CCD光探测器一16上；

在下光路中，由成像透镜二15将光斑成像于CCD光探测器二17上；

具体的，计算时，如图1所示，假设基准面位于油膜下面的MM’处，油膜上表面相对于MM’的距离为d₁，对应的CCD光探测器上相对于基准点偏移量为h₁，油膜下表面相对于MM’的距离为d₂，对应的CCD光探测器上相对于基准点偏移量为h₂，当光学系统参数确定后，根据不同位置d₁与h₁的关系曲线d₁=f（h₁），不同位置d₂与h₂的关系曲线d₂=f（h₂），得到油膜的厚度为d=d₁+d₂。

由此，可将直射式三角法测厚和斜射式三角法测厚集于一体，可根据海面的实际情况实现直射式与斜射式两种方式的自由切换，也可同时采用两种方式同步测量，可提高油膜厚度测量的精度及效率。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims

1.一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构，其特征在于：包括激光器、反射镜一、反射镜二、反射镜三、反射镜四、反射镜五、半透半反镜一、半透半反镜二、半透半反镜三、汇聚透镜一、汇聚透镜二、汇聚透镜三、汇聚透镜四、成像透镜一、成像透镜二、CCD光探测器一和CCD光探测器二；

2.根据权利要求1一种复合式海洋溢油油膜厚度测量结构，其特征在于：所述激光器、半透半反镜一、反射镜一、反射镜二、反射镜三、反射镜四、反射镜五、汇聚透镜二、汇聚透镜四、成像透镜一、成像透镜二、CCD光探测器一和CCD光探测器二为一组；所述激光器、半透半反镜一、反射镜一、反射镜二、反射镜三、半透半反镜二、半透半反镜三、汇聚透镜一、汇聚透镜三、成像透镜一、成像透镜二、CCD光探测器一和CCD光探测器二为一组。