CN2511970Y - 海洋传感器时间常数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种测量海洋传感器时间常数的装置,外形呈长方体水槽,水槽内装有快速打开和关闭的隔板拉门,使水槽分成测量参数值不同的两部分,进而在海水体中建立一个海洋参数阶跃界面。水槽上面水平导轨上的滑块带动固定其上的支架上的传感器,快速穿过海水参数阶跃界面,实现海水传感器时间常数的测量。

Description

海洋传感器时间常数测量装置

                          技术领域

本实用新型涉及一种海洋传感器时间常数测量装置，属测量仪器技术领域。

                          背景技术

海洋资料数据是海洋开发和海洋科学研究的基础，由海洋传感器在海水中测量海洋参数而获得。海洋传感器的性能直接关系到海洋参数测量的准确程度和海洋资料的质量。时间常数是传感器时间响应性能的反映，是海洋传感器的重要性能特征。时间常数会影响海洋传感器如海水温度传感器、电导率传感器、溶解氧传感器和pH传感器等的测量准确度。例如，海洋学家利用C(电导率)T(温度)D(深度)剖面仪，通过测量海水温度和电导率计算海水盐度。由于温度传感器和电导率传感器的时间常数不同，使CTD剖面仪在同一时间测量的海水温度和电导率不是同一深度的温度和电导率。因此，计算出的盐度会使盐度剖面测量产生尖锋误差。海洋学家需应用时间常数匹配传感器的测量值以消除动态测量误差。传感器时间常数的测量是提高海洋传感器测量精度、保证测量数据质量的重要手段。

目前，测量海洋传感器时间常数尚未有定型的装置。国内曾采用使传感器从空气中进入水体，测量其阶跃变化，来估算传感器的时间常数，其测量极不准确。国外曾有一种实验性装置，利用传感器穿过不同测量参数值的上下水层测量传感器的时间常数，其测量参数的阶跃面不清晰，测量误差较大，而且操作也不方便。

                          发明内容

本实用新型采用一个装有可快速打开和快速关闭的隔板，使海水体形成测量参数值不同的两部分，进而在海水体中建立一个海洋参数阶跃界面，以实现海洋传感器时间常数的测量。

本实用新型所涉及的海洋传感器时间常数测量装置为长方体海水槽，槽内有一个PVC材料的隔板。隔板中间有一个约占隔板1/3宽和4/5高的开口，隔板开口上端和开口下端有上下两条导轨，两条导轨平行。上一条导轨在开口处断开。在上下两条导轨之间装有PVC材料的矩形拉门，拉门尺寸略大于隔板上的开口，移动拉门可以把开口挡上。拉门的下部与一个气缸连接，气缸通过阀门和气路与压缩机相接。气缸控制拉门在导轨间移动，使开口快速打开和关闭。隔板上与拉门相叠之处，即隔板开口的下部和左右两侧有凹槽，凹槽内设置软橡胶密封圈，用于密封拉门与隔板之间的缝隙，使得隔板两侧的水不能交换。水槽中隔板的开口处就可以形成海洋参数阶跃界面。

海水槽上部有金属水平导轨，水平导轨固定在水槽壳体上，水平导轨两端分别安装金属滚筒和滑轮。水平导轨上设置可滑动滑块，滑块上固定安装一个垂直于水平导轨的金属支杆，金属支杆用於固定被侧传感器。滑块通过钢丝绳与水平导轨一端的金属滚筒和另一端的滑轮相连，滚筒转动带动滑块在水平导轨上水平移动，从而使金属支杆带动传感器在海水中运动。金属滚筒的轴与电动机输出轴通过制动离合器相连。控制金属滚筒的转动，可控制传感器的运动。电动机的转动以及连接拉门的气缸的工作都由微机控制。

本实用新型所涉及的海洋传感器时间常数测量装置具体工作过程为：

首先在被隔板隔开的海水槽的两部分中分别放置不同参数(温度、电导率、溶解氧和pH)值的海水。譬如测量温度传感器，则水槽两部分具有温度不同的海水；测量pH传感器，则水槽两部分具有pH值不同的海水。再将被测传感器固定在金属杆下部。然后，再由微机按程序启动电动机，电动机带动滚筒转动，通过滑块在水平导轨上移动带动金属杆下部的传感器在海水中移动。当传感器到达隔板之前时，微机控制气缸将隔板上的拉门打开，传感器按程序设定的速度穿越隔板开口形成的水体参数界面。同时，微机采集传感器的测量值，显示测量值曲线并计算传感器响应阶跃变化幅度63.2％所用的时间，即装置测量出的传感器时间常数。

本实用新型新涉及的海洋传感器时间常数测量装置是研制、生产和校准快速响应的海洋传感器的重要动态检测设备，用于检测不同水体的温度、电导率、溶解氧和pH值阶跃变化过程中传感器的时间常数，在海洋开发和海洋科学研究中具有广泛应用前景。

                          附图说明

图1为海洋传感器时间常数测量装置结构示意图。图中，1-水槽壳体，2-保温层，3-水槽A，4-水槽B，5-隔板，6-拉门，7-开口，8-气缸，9-水平导轨，10-金属滚筒，11-滑轮，12-钢丝绳，13-滑块，14-支杆，15-传感器。

图2为隔板结构示意图。图中，5-隔板，6-拉门，7-开口，8-气缸，16-导轨，17-导轨，18-密封圈。

                          具体实施方式

现结合附图对本实用新型的具体实施方式予以描述。如图所示，整个装置为长方体水槽结构，水槽壳体1的外面有保温层2。隔板5将水槽分隔成水槽A(3)和水槽B(4)，隔板5的中部有开口7，开口7的上部两侧有一条导轨16，导轨16在开口7处断开。开口7的下面也有一条导轨17。矩形拉门6在导轨16和导轨17之间，并可以拉动。拉门6下部与气缸7连接，气缸7固定在隔板5上。隔板开口7的下部和两侧有凹槽，凹槽内设置软橡胶密封圈18。水槽壳体1上面固定有水平导轨9。水平导轨9的一端安装金属滚筒10，另一端安装滑轮11。水平导轨9上设置滑块13，滑块13可以在导轨9上滑动。滑块13通过钢丝绳12与导轨9两端的金属滚筒10和滑轮11连接。滑块13与垂直于水平导轨9的支杆14固定在一起，支杆14下部安装测量传感器15。

Claims (6)

1、一种海洋传感器时间常数测量装置，其特征在于由长方体水槽构成，水槽隔板(5)将水槽分成水槽A(3)和水槽B(4)，水槽壳体(1)上部固定并安装水平导轨(9)。

2、按照权利要求1所述的时间常数测量装置，其特征在于隔板(5)的中部有开口(7)，开口(7)的上部两侧有一条导轨(16)，导轨(16)在开口(7)处断开，开口7的下面也有一条导轨(17)，矩形拉门(6)在导轨(16)和导轨(17)之间。

3、按照权利要求1和权利要求2所述的时间常数测量装置，其特征在于拉门(6)的下部与气缸(7)连接，气缸(7)固定在隔板(5)上。

4、按照权利要求1所述的时间常数测量装置，其特征在于水槽壳体(1)上面固定的水平导轨(9)的一端安装金属滚筒(10)，另一端安装滑轮(11)，水平导轨上设置滑块(13)，滑块(13)可以在导轨(9)上滑动。

5、按照权利要求1和权利要求4所述的时间常数测量装置，其特征在于水平导轨(9)上的滑块(13)通过钢丝绳(12)与导轨(9)两端上的金属滚筒(10)和滑轮(11)连接，滚筒(10)的转动使钢丝绳(12)拉动滑块(13)在水平导轨上移动。

6、按照权利要求1和权利要求4所述的时间常数测量装置，其特征在于滑块(13)上固定有垂直于水平导轨(9)的支杆(14)，支杆(14)的下部安装传感器(15)。

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