CN115127527A - 耦合式温盐深测量仪及温盐深剖面测量系统和测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种耦合式温盐深测量仪及温盐深剖面测量系统和测量方法,属于温盐深测量设备的技术领域。本发明包括第一壳体和与之对接连接的第二壳体,第一壳体的内侧设有第一凹槽,第二壳体的内侧设有第二凹槽,第二凹槽与第一凹槽对接形成通孔;第一壳体的外侧设有电导率传感器,第一壳体的顶部分别设有温度传感器和压力传感器,第一壳体的内部设有电路板,电路板连接有蓄电池,蓄电池的下方还设有第一耦合半磁环;第二壳体的内部设有与第一耦合半磁环相对接的第二耦合半磁环,第二壳体的内部在第二凹槽的一侧还设有导向轮。本发明通过通孔与包塑钢缆滑动连接,结构简单,滑动顺畅,实现了数据的实时测量和传输,测量数据连续准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及温盐深测量设备的技术领域,特别是指一种耦合式温盐深测量仪及使用该耦合式温盐深测量仪的感应耦合传输温盐深剖面测量系统和测量方法。
背景技术
海水的温度、盐度(或电导率)、深度是海洋基本水文信息的三个重要参数,海水温盐深检测是海洋信息检测的关键技术,温盐深仪就是用于检测海水温度、盐度(或电导率)和深度的仪器,温盐深仪是海洋(水文、生物、化学、地质等)调查研究的必要设备,也是海洋调查最关键、最基础的仪器。现有的温盐深仪主要是单点式温盐深测量仪,这种单点式温盐深测量仪无法获得海洋剖面温盐深数据。因此,现有技术中通常采用投弃式温盐深测量仪(XCTD)或多个温盐深测量仪组成温盐深阵列来获取剖面温盐深的数据。
投弃式温盐深测量仪主要有电学式和光纤式两种,数据信号通过漆包线或光纤传输到数据采集器。当投弃式温盐深测量仪的温盐深探头下降到规定深度之后,漆包线或光纤断裂,温盐深探头沉入海底。受到设备成本等因素的制约,投弃式温盐深测量仪为一次性设备,设备的测量精度相对较低,无法完成温盐深数据的高精度测量。
利用多个温盐深测量仪组成温盐深阵列来实现温盐深剖面测量的方法是目前应用较多的温盐深剖面测量方法,一般是在温盐深阵列的不同位置安装多个温盐深测量仪;因此,这种测量方法需要用到多个温盐深测量仪,设备成本很高,而且,测量得到的剖面数据是离散的。
中国专利CN 113138260 A提出了一种具有连续测量能力的温盐深测量仪,这种温盐深测量仪包括密封舱、温盐深探头、升沉控制单元、主控单元和带有天线的卫星定位通信单元,主控单元根据预设时间生成对应的升沉指令以使升沉控制单元根据升沉指令改变密封舱在水中的浮力实现密封舱下沉或上浮,主控单元还接收温盐深探头感知的温盐深信息;卫星定位通信单元自动获取天线浮出水面后的时间位置信息,并将时间位置信息以及主控单元发送的温盐深信息发送至用户远程终端。这种温盐深测量仪利用主控单元输出的指令实现密封舱的上浮或下沉,从而增加了温盐深测量仪的复杂度;而且,在完成测量之后,还需要等待通信单元浮出水面才可以进行数据通信,无法实现温盐深数据的实时传输。
发明内容
本发明的目的是提供一种耦合式温盐深测量仪及使用该耦合式温盐深测量仪的感应耦合传输温盐深剖面测量系统和测量方法,旨在解决现有技术中的温盐深剖面测量仪存在的结构复杂、成本高以及测量精度低的问题。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明的一种耦合式温盐深测量仪,包括第一壳体和第二壳体;所述第一壳体的内侧设有第一凹槽,所述第一壳体的外侧设有电导率传感器,所述第一壳体的顶部分别设有温度传感器和压力传感器,所述第一壳体的内部设有电路板,所述电路板连接有蓄电池,所述蓄电池的下方还设有第一耦合半磁环;所述第二壳体的内侧设有第二凹槽,所述第二壳体与所述第一壳体对接连接,所述第二凹槽与所述第一凹槽对接形成通孔,所述第二壳体的内部设有与所述第一耦合半磁环相对接的第二耦合半磁环,所述第二壳体的内部在所述第二凹槽的一侧还设有导向轮。
本发明的耦合式温盐深测量仪采用由第一壳体和第二壳体组成的分体式结构,这种耦合式温盐深测量仪布放容易,安装过程中不易造成损坏;这种耦合式温盐深测量仪通过通孔与包塑钢缆滑动连接,结构简单,滑动顺畅,耦合式温盐深测量仪在自主下降的过程中实现了数据的实时测量和传输,测量数据是连续的,可以得到完整的剖面数据,测量结果精确;这种耦合式温盐深测量仪的内部还设有导向轮,在导向轮的作用下,耦合式温盐深测量仪沿着包塑钢缆的表面滑动顺畅;这种耦合式温盐深测量仪仅一套即可完成剖面测量,并且,可回收重复使用,环境适应性强。
作为一种优选的实施方案,所述第一壳体的一侧与所述第二壳体的一侧铰接,所述第一壳体的另一侧设有卡扣,所述第二壳体的另一侧设有与所述卡扣相适配卡环。这种第一壳体和第二壳体分体式设置的结构,可以先布放包塑钢缆,再将耦合式温盐深测量仪布放在包塑钢缆上,可以避免绞车布放过程中对耦合式温盐深测量仪的损坏;铰接连接的第一壳体和第二壳体在卡扣和卡环的配合作用下,连接方便,便于拆卸,提高了使用的便利性。
作为一种优选的实施方案,所述第一壳体的底部设有第一缓冲垫,所述第二壳体的底部设有第二缓冲垫。第一缓冲垫和第二缓冲垫有效配合,形成一个对耦合式温盐深测量仪具有有效保护的底部缓冲垫,在耦合式温盐深测量仪下滑至包塑钢缆的底部时对耦合式温盐深测量仪有效缓冲,更好地保护耦合式温盐深测量仪。
作为一种优选的实施方案,所述导向轮为三个,分别位于所述第二壳体的上部、中部和下部。导向轮提高了耦合式温盐深测量仪沿着包塑钢缆表面滑动过程中的顺畅性,导向轮通常包括第一固定片、第二固定片和转动轮,转动轮设置于转轴上并位于第一固定片和第二固定片之间;包塑钢缆夹紧于第一固定片和第二固定片之间并与转动轮相切,三个导向轮引导耦合式温盐深测量仪平稳向下滑动。
在另一个方面,本发明的一种感应耦合传输温盐深剖面测量系统包括承载机构、监测机构和释放机构;所述承载机构包括包塑钢缆,所述包塑钢缆沿竖直方向布置,所述包塑钢缆的上端连接有浮动平台,所述包塑钢缆的下端设有缓冲装置,所述缓冲装置的下方设有配重块;所述监测机构包括耦合发射接收装置和耦合式温盐深测量仪,所述耦合式温盐深测量仪是上面任意一项所述的耦合式温盐深测量仪,所述耦合式温盐深测量仪上的通孔与所述包塑钢缆相适配以使所述耦合式温盐深测量仪可沿所述包塑钢缆表面滑动,所述包塑钢缆穿过所述通孔并使所述耦合式温盐深测量仪设置于所述包塑钢缆的上部,所述耦合发射接收装置设置于所述包塑钢缆上并位于所述耦合式温盐深测量仪的上方;所述释放机构包括声学释放装置、声学释放装置传感器和控制器,所述控制器设置于所述浮动平台上,所述声学释放装置传感器悬挂于所述浮动平台的下方并位于水面以下,所述声学释放装置设置于所述包塑钢缆上并与所述耦合式温盐深测量仪连接,所述声学释放装置位于所述耦合发射接收装置与所述耦合式温盐深测量仪之间。
本发明的感应耦合传输温盐深剖面测量系统中,耦合式温盐深测量仪与包塑钢缆滑动连接,滑动顺畅,使得整个测量系统只需一套耦合式温盐深测量仪即可以实现不同深度处海洋信号的采集即实现剖面测量,结构简单,成本低,而且,包塑钢缆的两端均是设置在海水中的,包塑钢缆还具有数据传输的作用,实现了数据的实时测量和传输,测量数据是连续的,可以得到完整的剖面数据,测量结果准确可靠;通常情况下,包塑钢缆的上端通过一缆绳连接到浮动平台上,具体地,包塑钢缆的上端是通过缆绳连接到浮动平台上的绞车上;另外,包塑钢缆的下端设置了缓冲装置,可以有效降低耦合式温盐深测量仪在停止工作时的瞬时冲击力,有效地保护了耦合式温盐深测量仪;这种感应耦合传输温盐深剖面测量系统结构简单,可回收重复使用,布放容易,在布放过程中不易对耦合式温盐深测量仪造成损坏,环境适应性强。
作为一种优选的实施方案,所述声学释放装置的底部设有挂钩,所述耦合式温盐深测量仪中所述第二壳体的顶部设有与所述挂钩相适配的吊环。声学释放装置为现有的结构,声学释放装置通过底部的挂钩与耦合式温盐深测量仪顶部的吊环连接,使耦合式温盐深测量仪挂置在声学释放装置的底部;通常情况下,挂钩连接有驱动电机,当控制器发出释放命令时,声学释放装置接收释放信号,驱动电机控制丝杠和螺母组件转动,使挂钩打开,释放挂钩与吊环的连接,从而使耦合式温盐深测量仪释放。
作为一种优选的实施方案,所述声学释放装置上设有固定座,所述固定座上设有紧固螺栓,所述声学释放装置通过所述固定座和所述紧固螺栓固定于所述包塑钢缆上。本发明的声学释放装置是固定在包塑钢缆上的,声学释放装置通常采用紧固螺栓固定在包塑钢缆上,这种固定方式操作容易,便于实现。
作为一种优选的实施方案,所述缓冲装置包括上支撑面、下支撑面和弹簧,所述弹簧的一端与所述上支撑面连接,所述弹簧的另一端与所述下支撑面连接,所述上支撑面的上表面上还设有第三缓冲垫。本发明的缓冲装置中,弹簧为不锈钢弹簧,下支撑面与包塑钢缆固定连接,弹簧套接于包塑钢缆的外部,上支撑面的中部设有穿孔以供包塑钢缆通过,上支撑面与包塑钢缆滑动连接;第三缓冲垫为软质橡胶或气囊,耦合式温盐深测量仪向下滑动至包塑钢缆的底部时与缓冲装置发生碰撞,在第三缓冲垫和弹簧的作用下,可以有效降低瞬时冲击力,对耦合式温盐深测量仪具有很好的保护作用,有效延长了耦合式温盐深测量仪的使用寿命。
作为一种优选的实施方案,所述配重块通过卸扣与所述包塑钢缆连接。本发明在布放的时候,首先,在包塑钢缆的下端安装缓冲装置,并在包塑钢缆的尾部通过卸扣连接配重块;卸扣的设置,使配重块与包塑钢缆连接方便,容易拆卸。
在再一个方面,本发明的一种感应耦合传输温盐深剖面测量装置的测量方法,包括以下步骤:1)浮动平台上的控制器发送释放命令,声学释放装置接收释放信号,将耦合式温盐深测量仪释放;2)耦合式温盐深测量仪沿着包塑钢缆的表面向下滑动,耦合式温盐深测量仪在向下滑动的过程中,温度传感器、压力传感器和电导率传感器实时测量海水的温盐深数据,发送给耦合发射接收装置,并实时传送到浮动平台上;3)当耦合式温盐深测量仪到达包塑钢缆的底部时,耦合式温盐深测量仪的底部与缓冲装置碰撞,并停止向下滑动,耦合发射接收装置向耦合式温盐深测量仪发送命令,耦合式温盐深测量仪停止数据采集和发送,完成温盐深剖面测量。
本发明感应耦合传输温盐深剖面测量装置的测量方法操作简单,测量完毕之后,首先,回收声学释放装置传感器和耦合发射接收装置,然后,回收包塑钢缆和配重块,卸下声学释放装置和耦合式温盐深测量仪,并利用清水进行清洗,以备下一次剖面测量。本发明中,声学释放装置传感器和耦合发射接收装置是放置在海水中的,声学释放装置传感器和耦合发射接收装置还通过电缆连接到浮动平台上,控制器位于浮动平台上,浮动平台上还设有采集处理单元,采集处理单元与耦合发射接收装置连接,浮动平台上的采集处理单元通过耦合发射接收装置向耦合式温盐深测量仪发出指令,使其处于工作状态;温度传感器、压力传感器和电导率传感器实时测量海水的温盐深数据,通过第一耦合半磁环和第二耦合半磁环对接而成的感应耦合磁环将温盐深数据转换为电磁信号,并经过包塑钢缆发送给耦合发射接收装置。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的耦合式温盐深测量仪通过通孔与包塑钢缆滑动连接,温盐深测量仪在自主下降的过程中实现了数据的实时测量、发送和传输,测量数据是连续的,可以得到完整的剖面数据,测量结果精确;这种耦合式温盐深测量仪的内部还设有导向轮,在导向轮的作用下,耦合式温盐深测量仪沿着包塑钢缆的表面滑动顺畅;由这种耦合式温盐深测量仪形成的感应耦合传输温盐深剖面测量系统只需要一套耦合式温盐深测量仪即可完成剖面测量,结构简单,成本低,布放容易,在布放过程中不易对耦合式温盐深测量仪造成损坏,环境适应性强,可以多次回收再利用,使用寿命长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种感应耦合传输温盐深剖面测量系统一个实施例的平面结构示意图;
图2为图1中耦合式温盐深测量仪的立体结构示意图;
图3为图2的剖视结构示意图;
图4为图1中缓冲装置的结构放大示意图;
图中:100-耦合式温盐深测量仪;200-包塑钢缆;300-浮动平台;400-缓冲装置;500-配重块;600-耦合发射接收装置;700-声学释放装置;800-声学释放装置传感器;900-缆绳;1000-水面;
110-第一壳体;120-第二壳体;
111-电导率传感器;112-温度传感器;113-压力传感器;114-电路板;115-蓄电池;116-第一耦合半磁环;117-第一缓冲垫;
121-第二耦合半磁环;122-导向轮;123-第二缓冲垫;124-吊环;
410-上支撑面;420-下支撑面;430-弹簧;440-第三缓冲垫。
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
参阅附图1、附图2和附图3,本发明提供了一种耦合式温盐深测量仪100包括第一壳体110和第二壳体120;第一壳体110的内侧设有第一凹槽,第一壳体110的外侧设有电导率传感器111,第一壳体110的顶部分别设有温度传感器112和压力传感器113,第一壳体110的内部设有电路板114,电路板114连接有蓄电池115,蓄电池115的下方还设有第一耦合半磁环116;第二壳体120的内侧设有第二凹槽,第二壳体120与第一壳体110对接连接,第二凹槽与第一凹槽对接形成通孔,第二壳体120的内部设有与第一耦合半磁环116相对接的第二耦合半磁环121,第二壳体120的内部在第二凹槽的一侧还设有导向轮122。本发明的耦合式温盐深测量仪100采用由第一壳体110和第二壳体120组成的分体式结构,布放容易,安装过程中不易造成损坏;这种耦合式温盐深测量仪100通过通孔与包塑钢缆200滑动连接,耦合式温盐深测量仪100在自主下降的过程中实现了数据的实时测量、发送和传输,测量数据是连续的,可以得到完整的剖面数据,测量结果精确;在导向轮122的作用下,耦合式温盐深测量仪100沿着包塑钢缆200的表面滑动顺畅,结构简单,成本低,环境适应性强。
参阅附图2和附图3,作为一种优选的实施方案,第一壳体110的一侧与第二壳体120的一侧铰接,第一壳体110的另一侧设有卡扣,第二壳体120的另一侧设有与卡扣相适配卡环。这种第一壳体110和第二壳体120分体式设置的结构,可以先布放包塑钢缆200,再将耦合式温盐深测量仪100布放在包塑钢缆200上;铰接连接的第一壳体110和第二壳体120在卡扣和卡环的配合作用下,连接方便,便于拆卸,提高了使用的便利性。参阅附图1、附图2、附图3和附图4,进一步地,第一壳体110的底部设有第一缓冲垫117,第二壳体120的底部设有第二缓冲垫123。第一缓冲垫117和第二缓冲垫123有效配合,形成一个对耦合式温盐深测量仪100具有有效保护的底部缓冲垫,在耦合式温盐深测量仪100下滑至包塑钢缆200的底部时对耦合式温盐深测量仪100有效缓冲,更好地保护耦合式温盐深测量仪100。通常情况,第一壳体110和第二壳体120均为半圆柱型,第一壳体110和第二壳体120对接之后形成一个圆柱型的耦合式温盐深测量仪100;第一壳体110是测量部分,第二壳体120是运动部分,第二凹槽与第一凹槽对接形成通孔为圆柱型。
参阅附图3,优选地,导向轮122为三个,分别位于第二壳体120的上部、中部和下部。导向轮122提高了耦合式温盐深测量仪100沿着包塑钢缆200表面滑动过程中的顺畅性,导向轮122通常包括第一固定片、第二固定片和转动轮,转动轮设置于转轴上并位于第一固定片和第二固定片之间;包塑钢缆200夹紧于第一固定片和第二固定片之间并与转动轮相切,三个导向轮122引导耦合式温盐深测量仪100平稳向下滑动;通常情况下,导向轮122为橡胶材质,在导向轮122与包塑钢缆200接触过程中,不会对包塑钢缆200产生破坏。
实施例二
参阅附图1,本发明还提供了一种感应耦合传输温盐深剖面测量系统,这种感应耦合传输温盐深剖面测量系统使用了实施例一所述的耦合式温盐深测量仪100;这种感应耦合传输温盐深剖面测量系统包括承载机构、监测机构和释放机构;承载机构包括包塑钢缆200,包塑钢缆200沿竖直方向布置,包塑钢缆200的两端均是设置在海水中的,包塑钢缆200的上端连接有浮动平台300,包塑钢缆200的上端通过一缆绳900连接到浮动平台300上,具体地,包塑钢缆200的上端是通过缆绳900连接到浮动平台300上的绞车上;包塑钢缆200的下端设有缓冲装置400,缓冲装置400的下方设有配重块500;监测机构包括耦合发射接收装置600和耦合式温盐深测量仪100,耦合式温盐深测量仪100是实施例一所述的耦合式温盐深测量仪100,耦合式温盐深测量仪100上的通孔与包塑钢缆200相适配以使耦合式温盐深测量仪100可沿包塑钢缆200表面滑动,包塑钢缆200穿过通孔并使耦合式温盐深测量仪100设置于包塑钢缆200的上部,耦合发射接收装置600设置于包塑钢缆200上并位于耦合式温盐深测量仪100的上方,耦合发射接收装置600位于水面1000以下,耦合发射接收装置600是设置在海水中的;释放机构包括声学释放装置700、声学释放装置传感器800和控制器,控制器设置于浮动平台300上,声学释放装置传感器800悬挂于浮动平台300的下方并位于水面1000以下,声学释放装置传感器800也是设置在海水中的,声学释放装置700设置于包塑钢缆200上并与耦合式温盐深测量仪100连接,声学释放装置700位于耦合发射接收装置600与耦合式温盐深测量仪100之间。
本发明的感应耦合传输温盐深剖面测量系统中,耦合式温盐深测量仪100与包塑钢缆200滑动连接,滑动顺畅,使得整个测量系统只需一套耦合式温盐深测量仪100即可以实现不同深度处海洋信号的采集即实现剖面测量,结构简单,成本低,而且,包塑钢缆200的两端均是设置在海水中的,包塑钢缆200还具有数据传输的作用,实现了数据的实时测量和传输,测量数据是连续的,可以得到完整的剖面数据,测量结果准确可靠;通常情况下,包塑钢缆200的上端通过一缆绳900连接到浮动平台300上,具体地,包塑钢缆200的上端是通过缆绳900连接到浮动平台300上的绞车上;另外,包塑钢缆200的下端设置了缓冲装置400,可以有效降低耦合式温盐深测量仪100在停止工作时的瞬时冲击力,有效地保护了耦合式温盐深测量仪100;这种感应耦合传输温盐深剖面测量系统结构简单,可回收重复使用,布放容易,在布放过程中不易对耦合式温盐深测量仪100造成损坏,环境适应性强。
本发明的感应耦合传输温盐深剖面测量系统中,包塑钢缆200是测量数据传输和耦合式温盐深测量仪100自主下沉的通道;包塑钢缆200的两端与海水联通,一方面,耦合式温盐深测量仪100测量得到的温度、电导率和深度的数据通过第一耦合半磁环116和第二耦合半磁环121对接而成的感应耦合磁环转换为电磁信号,电磁信号经过包塑钢缆200(包塑钢缆200的两端通过海水导通)传输给浮动平台300下方悬挂的耦合发射接收装置600;当声学释放装置700的挂钩打开之后,受自身重力的作用,耦合式温盐深测量仪100沿着包塑钢缆200的表面下沉,在耦合式温盐深测量仪100下沉的同时,实时完成温度、电导率和深度的测量及数据传输。
参阅附图1和附图2,优选地,声学释放装置700的底部设有挂钩,耦合式温盐深测量仪100中第二壳体120的顶部设有与挂钩相适配的吊环124。声学释放装置700为现有的结构,声学释放装置700通过底部的挂钩与耦合式温盐深测量仪100顶部的吊环124连接,使耦合式温盐深测量仪100挂置在声学释放装置700的底部;通常情况下,挂钩连接有驱动电机,当控制器发出释放命令时,声学释放装置700接收释放信号,驱动电机控制丝杠和螺母组件转动,使挂钩打开,释放挂钩与吊环124的连接,从而使耦合式温盐深测量仪100释放。进一步地,声学释放装置700上设有固定座,固定座上设有紧固螺栓,声学释放装置700通过固定座和紧固螺栓固定于包塑钢缆200上。本发明的声学释放装置700是固定在包塑钢缆200上的,声学释放装置700通常采用紧固螺栓固定在包塑钢缆200上,这种固定方式操作容易,便于实现。
参阅附图4,优选地,缓冲装置400包括上支撑面410、下支撑面420和弹簧430,弹簧430的一端与上支撑面410连接,弹簧430的另一端与下支撑面420连接,上支撑面410的上表面上还设有第三缓冲垫440。本发明的缓冲装置400中,弹簧430为不锈钢弹簧430,下支撑面420与包塑钢缆200固定连接,弹簧430套接于包塑钢缆200的外部,上支撑面410的中部设有穿孔以供包塑钢缆200通过,上支撑面410与包塑钢缆200滑动连接;第三缓冲垫440为软质橡胶或气囊,耦合式温盐深测量仪100向下滑动至包塑钢缆200的底部时与缓冲装置400发生碰撞,在第三缓冲垫440和弹簧430的作用下,可以有效降低瞬时冲击力,对耦合式温盐深测量仪100具有很好的保护作用,有效延长了耦合式温盐深测量仪100的使用寿命。另外,通常情况下,配重块500通过卸扣与包塑钢缆200连接。本发明在布放的时候,首先,在包塑钢缆200的下端安装缓冲装置400,并在包塑钢缆200的尾部通过卸扣连接配重块500;卸扣的设置,使配重块500与包塑钢缆200连接方便,容易拆卸。
本发明的感应耦合传输温盐深剖面测量系统的组装过程为:(1)取包塑钢缆200,在包塑钢缆200的下端安装缓冲装置400;(2)在包塑钢缆200的尾部通过卸扣连接配重块500;(3)依次布放配重块500和包塑钢缆200;(3)待包塑钢缆200快布放完毕时,将声学释放装置700和耦合式温盐深测量仪100安装到包塑钢缆200上,声学释放装置700采用紧固螺栓固定在包塑钢缆200上,耦合式温盐深测量仪100通过吊环124挂置在声学释放装置700的底部;(4)将声学释放装置传感器800悬挂在浮动平台300的底部,并置于海水中,在声学释放装置700上方的包塑钢缆200上安装耦合发射接收装置600,耦合发射接收装置600也位于海水中,声学释放装置传感器800和耦合发射接收装置600均通过电缆连接到浮动平台300,浮动平台300具有甲板单元,声学释放装置传感器800和耦合发射接收装置600是通过电缆连接到浮动平台300上的甲板单元。
实施例三
本发明的一种感应耦合传输温盐深剖面测量装置的测量方法,包括以下步骤:
1)浮动平台300上的控制器发送释放命令,声学释放装置700接收释放信号,将耦合式温盐深测量仪100释放;
2)耦合式温盐深测量仪100沿着包塑钢缆200的表面向下滑动,耦合式温盐深测量仪100在向下滑动的过程中,温度传感器112、压力传感器113和电导率传感器111实时测量海水的温盐深数据,发送给耦合发射接收装置600,并实时传送到浮动平台300上;
3)当耦合式温盐深测量仪100到达包塑钢缆200的底部时,耦合式温盐深测量仪100的底部与缓冲装置400碰撞,并停止向下滑动,耦合发射接收装置600向耦合式温盐深测量仪100发送命令,耦合式温盐深测量仪100停止数据采集和发送,完成温盐深剖面测量。
本发明的感应耦合传输温盐深剖面测量装置的测量方法中,控制器位于浮动平台300上,浮动平台300上还设有采集处理单元,采集处理单元与耦合发射接收装置600连接,浮动平台300上的采集处理单元通过耦合发射接收装置600向耦合式温盐深测量仪100发出指令,使其处于工作状态;声学释放装置700接收后释放信号后,驱动电机控制丝杠和螺母组件转动,使挂钩打开,耦合式温盐深测量仪100顶部的吊环124从挂钩中脱落,从而实现耦合式温盐深测量仪100的释放;耦合式温盐深测量仪100释放之后,耦合式温盐深测量仪100在自身重力和内部导向轮122的作用下沿着包塑钢缆200的表面下沉,耦合式温盐深测量仪100在下沉的同时,温度传感器112、压力传感器113和电导率传感器111实时测量温盐深数据,测量数据通过第一耦合半磁环116和第二耦合半磁环121对接而成的感应耦合磁环转换为电磁信号,电磁信号经过包塑钢缆200传输给海水中的耦合发射接收置600,耦合发射接收装置600将数据实时发送到浮动平台300上采集处理单元的数据接收系统;待耦合式温盐深测量仪100到达包塑钢缆200的底部时,缓冲装置400使其停止下沉,耦合发射接收装置600向耦合式温盐深测量仪100发送命令,耦合式温盐深测量仪100停止数据采集和发送,完成此次温盐深剖面测量。然后,回收声学释放装置传感器800和耦合发射接收装置600,回收包塑钢缆200和配重块500,卸下声学释放装置700和耦合式温盐深测量仪100,并利用清水进行清洗,以备下一次剖面测量。本发明中,声学释放装置传感器800和耦合发射接收装置600是放置在海水中的,声学释放装置传感器800和耦合发射接收装置600还通过电缆连接到浮动平台300上。这种感应耦合传输温盐深剖面测量装置的测量方法操作简单,测量方便,测量结果实时连续,精确度高。
因此,与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的耦合式温盐深测量仪100通过通孔与包塑钢缆200滑动连接,耦合式温盐深测量仪100在自主下降的过程中实现了数据的实时测量、发送和传输,测量数据是连续的,可以得到完整的剖面数据,测量结果精确;这种耦合式温盐深测量仪100的内部还设有导向轮122,在导向轮122的作用下,耦合式温盐深测量仪100沿着包塑钢缆200的表面滑动顺畅;由这种耦合式温盐深测量仪100形成的感应耦合传输温盐深剖面测量系统只需要一套耦合式温盐深测量仪100即可完成剖面测量,结构简单,成本低,布放容易,在布放过程中不易对耦合式温盐深测量仪100造成损坏,环境适应性强,可以多次回收再利用,使用寿命长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耦合式温盐深测量仪,其特征在于,包括:
第一壳体,所述第一壳体的内侧设有第一凹槽,所述第一壳体的外侧设有电导率传感器,所述第一壳体的顶部分别设有温度传感器和压力传感器,所述第一壳体的内部设有电路板,所述电路板连接有蓄电池,所述蓄电池的下方还设有第一耦合半磁环;
第二壳体,所述第二壳体的内侧设有第二凹槽,所述第二壳体与所述第一壳体对接连接,所述第二凹槽与所述第一凹槽对接形成通孔,所述第二壳体的内部设有与所述第一耦合半磁环相对接的第二耦合半磁环,所述第二壳体的内部在所述第二凹槽的一侧还设有导向轮。
2.根据权利要求1所述的耦合式温盐深测量仪,其特征在于:
所述第一壳体的一侧与所述第二壳体的一侧铰接,所述第一壳体的另一侧设有卡扣,所述第二壳体的另一侧设有与所述卡扣相适配卡环。
3.根据权利要求1所述的耦合式温盐深测量仪,其特征在于:
所述第一壳体的底部设有第一缓冲垫,所述第二壳体的底部设有第二缓冲垫。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的耦合式温盐深测量仪,其特征在于:
所述导向轮为三个,分别位于所述第二壳体的上部、中部和下部。
5.一种感应耦合传输温盐深剖面测量系统,其特征在于,包括:
承载机构,所述承载机构包括包塑钢缆,所述包塑钢缆沿竖直方向布置,所述包塑钢缆的上端连接有浮动平台,所述包塑钢缆的下端设有缓冲装置,所述缓冲装置的下方设有配重块;
监测机构,所述监测机构包括耦合发射接收装置和耦合式温盐深测量仪,所述耦合式温盐深测量仪是权利要求1-4中任意一项所述的耦合式温盐深测量仪,所述耦合式温盐深测量仪上的通孔与所述包塑钢缆相适配以使所述耦合式温盐深测量仪可沿所述包塑钢缆表面滑动,所述包塑钢缆穿过所述通孔并使所述耦合式温盐深测量仪设置于所述包塑钢缆的上部,所述耦合发射接收装置设置于所述包塑钢缆上并位于所述耦合式温盐深测量仪的上方;
释放机构,所述释放机构包括声学释放装置、声学释放装置传感器和控制器,所述控制器设置于所述浮动平台上,所述声学释放装置传感器悬挂于所述浮动平台的下方并位于水面以下,所述声学释放装置设置于所述包塑钢缆上并与所述耦合式温盐深测量仪连接,所述声学释放装置位于所述耦合发射接收装置与所述耦合式温盐深测量仪之间。
6.根据权利要求5所述的感应耦合传输温盐深剖面测量系统,其特征在于:
所述声学释放装置的底部设有挂钩,所述耦合式温盐深测量仪中所述第二壳体的顶部设有与所述挂钩相适配的吊环。
7.根据权利要求6所述的感应耦合传输温盐深剖面测量系统,其特征在于:
所述声学释放装置上设有固定座,所述固定座上设有紧固螺栓,所述声学释放装置通过所述固定座和所述紧固螺栓固定于所述包塑钢缆上。
8.根据权利要求6所述的感应耦合传输温盐深剖面测量系统,其特征在于:
所述缓冲装置包括上支撑面、下支撑面和弹簧,所述弹簧的一端与所述上支撑面连接,所述弹簧的另一端与所述下支撑面连接,所述上支撑面的上表面上还设有第三缓冲垫。
9.根据权利要求6所述的感应耦合传输温盐深剖面测量系统,其特征在于:
所述配重块通过卸扣与所述包塑钢缆连接。
10.一种根据权利要求5-9中任意一项所述的感应耦合传输温盐深剖面测量系统的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)浮动平台上的控制器发送释放命令,声学释放装置接收释放信号,将耦合式温盐深测量仪释放;
2)耦合式温盐深测量仪沿着包塑钢缆的表面向下滑动,耦合式温盐深测量仪在向下滑动的过程中,温度传感器、压力传感器和电导率传感器实时测量海水的温盐深数据,发送给耦合发射接收装置,并实时传送到浮动平台上;
3)当耦合式温盐深测量仪到达包塑钢缆的底部时,耦合式温盐深测量仪的底部与缓冲装置碰撞,并停止向下滑动,耦合发射接收装置向耦合式温盐深测量仪发送命令,耦合式温盐深测量仪停止数据采集和发送,完成温盐深剖面测量。
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