CN2879185Y

CN2879185Y - 温盐自检仪

Info

Publication number: CN2879185Y
Application number: CN 200620025797
Authority: CN
Inventors: 李扬眉; 卢晓东; 徐春红; 吴国栋; 贾伟广; 单毅春
Original assignee: NATIONAL CENTER OF OCEAN STANDARD AND METROLOGY
Current assignee: NATIONAL CENTER OF OCEAN STANDARD AND METROLOGY
Priority date: 2006-04-17
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2016-04-17

Abstract

本实用新型涉及的温盐自检仪是一种结构简单、现场使用方便的CTD剖面仪测试装置，由水样循环系统、电气控制装置和支撑固定系统组成，水样循环系统为被测CTD剖面仪提供循环的标准海水测量水样，包括气泵、水泵、标准海水安瓿瓶、废液瓶、溢流瓶、通气管路、通水管路。气泵和水泵使标准海水测量水样循环流过剖面仪传感器。温盐自检仪突破了常规CTD剖面仪的检定/校准思路，直接以标准海水为标准物质，通过比较标准海水的实际盐度值与CTD剖面仪的实测盐度值，实现对CTD剖面仪的检测，既能满足CTD剖面仪盐度测试的需要，又能适宜海上现场的使用条件。

Description

温盐自检仪

技术领域

本实用新型涉及测试装置，特别是涉及海洋测试设备中对CTD剖面仪盐度要素的现场测试装置。

背景技术

海洋调查、监测利用海洋仪器设备以及多种技术手段获取海洋环境资料，是海洋科学研究和海洋开发利用的基础。海洋环境严酷恶劣，海洋要素瞬息万变，环境数据不具备可复现性，因此，海洋仪器获取数据的准确可靠与否，对于海洋科学研究和海洋开发利用的进展至关重要。

为了保障海洋调查、监测获取的海洋环境数据的准确可靠，保证海洋调查监测资料质量，海洋仪器需要进行检测。定期进行海洋调查、监测仪器的检定/校准和测试是保证调查资料质量的重要措施之一。

在海洋调查、监测所应用的海洋仪器中，CTD剖面仪(海水温盐深测量仪)是测量海水温度和盐度随深度分布的剖面测量仪器，是最常用的海洋仪器之一，其检测和校准尤为重要。

CTD剖面仪利用温度传感器、压力传感器和电导率传感器测量海水温度、深度和电导率。

海水盐度利用测量的海水电导率值和温度值，通过78国际盐度标准(PSS-78)得出相应盐度的间接测量值，有时也以电导率为物理量表示盐度。

海水盐度(电导率)，即海水的含盐量，是描述海水特性的最重要的物理、化学要素之一。海水混合、大洋环流、水声传播及海洋生物的繁衍生长等海洋中许多现象的发生和变化都与海水盐度的分布和变化密切相关。

海水盐度测量是海上调查必须进行的作业项目，而且盐度测量及其用于测量的电导率传感器在技术上要求又较高，因此，涉及电导率(盐度)传感器的CTD剖面仪的检测是海洋调查、监测作业保障资料质量的重要环节。

目前，CTD剖面仪的检测是在调查船出海作业前后在实验室进行，图1显示在实验室用于对CTD剖面仪进行校准的CTD剖面仪实验室检定设备。

如图1所示，现有的CTD剖面仪实验室检定设备包括恒温海水槽4、温度控制台10、温度测量装置7、盐度测量装置1、采样系统2等。

恒温海水槽4内盛大洋海水5，由温度控制台10控制槽内的水温。温度测量装置的标准铂电阻温度计6置于恒温槽的海水内，准确测量海水温度。盐度测量装置1通过采样系统2的采水管3和采样瓶从恒温海水槽4内取得测量水样，用8400B型精密实验室盐度计测量所采水样的盐度值。

利用图1所示的实验室检定设备进行CTD剖面仪的校准时，将被测CTD剖面仪置入恒温海水槽内，按照操作规程实施控温；然后，在各要求校准点上利用温度测量装置、盐度测量装置和被校CTD剖面仪分别同时测量一段时间内的恒温海水槽内海水的温度、盐度和电导率，应用PSS-78将测得的盐度值转换成采样时标准温度下的标准电导率值。利用比较标准电导率和被测CTD剖面仪的测量值，来判断被测CTD剖面仪电导率(盐度)的测量性能，完成校准。

现有的CTD剖面仪实验室检定设备结构复杂，外围设备庞大，环境要求严格，校准过程长、成本高，只能用于在实验室内进行年周期或出海前后的校准/检定，无法在海上现场使用。

CTD剖面仪配备在海洋调查船上使用，由于海上作业环境恶劣，在一个检定周期内，在各个航次之间，或在一个航次内，CTD剖面仪的测量数据的可靠性都将无法保障，只能依靠同步采样、事后处理的方法进行补偿，这样就难免造成一些调查数据的缺失，影响海洋调查的资料质量。

发明内容

针对现有技术的CTD剖面仪实验室检定设备所存在的问题，本实用新型推出了一种结构简单、现场使用方便的CTD剖面仪测试装置，利用水样循环系统将盐度值已确定的标准海水充入被检测CTD剖面仪中，直接以标准海水为标准物质，通过比较标准海水的实际盐度值与CTD剖面仪的实测盐度值，实现对CTD剖面仪的测试。

本实用新型涉及的温盐自检仪由水样循环系统、电气控制装置和支撑固定系统组成。

水样循环系统为被测CTD剖面仪提供循环的标准海水测量水样，包括气泵、水泵、标准海水安瓿瓶、废液瓶、溢流瓶、通气管路、通水管路。通气管路通过通气管将气泵与海水安瓿瓶、废液瓶连通，通水管路通过通水管、三通接头、电磁阀将水泵与海水安瓿瓶、废液瓶、溢流瓶以及与被测CTD剖面仪传感器连接的水管接头连通。气泵和水泵使标准海水测量水样循环流过剖面仪传感器。

气泵设有打气和抽气的两个孔，分别通过通气管与安瓿瓶和废液瓶连通。

水泵引出出水管和进水管两条通水管。水泵出水管通过三通接头分别与连接被测CTD剖面仪传感器电导池进水口的水管接头和通过溢流管与溢流瓶连通。水泵进水管通过三通接头分别与连接被测CTD剖面仪传感器电导池出水口的水管接头和三通接头连通，所连通的三通接头又分别连通过进水电磁阀和排水电磁阀。

安瓿瓶为封装的玻璃瓶，内盛标准海水，供给CTD剖面仪传感器测量用。标准海水是经严格处理、调整其盐度为35的海水，测定海水盐度的国际统一标准，其盐度不确定度为0.001。安瓿瓶由通气管与气泵连通，由通水管与进水电磁阀连通。

废液瓶用于收集CTD剖面仪传感器测量后流出的水样。连通排水电磁阀的通水管和连通气泵的抽气管穿过密封胶塞插入废液瓶内。

溢流瓶与通水管路连通，与三通接头连通的溢流管穿过瓶口密封胶塞插入其内。密封胶塞上还插有与外部空气相通的通气管，通水管路中完全充满水样时溢流瓶会有水样溢出。

电气控制装置提供水泵、气泵、电磁阀的电源，以及控制进出水管路以及气泵、水泵的开关，包括电源开关、气泵开关、水泵开关、进水开关、排水开关。电源开关通过电源插头与外部电源连接，气泵开关通过气泵电缆与气泵连接、水泵开关通过水泵电缆与水泵连接，进水开关和排水开关分别与进水电磁阀和出水电磁阀连接。

支撑固定系统包括支架和移动托架。电气控制装置的电气盒以及气泵、水泵固定在支架上，安瓿瓶、废液瓶和溢流瓶通过移动托架固定在支架上。水样循环系统的管道均为柔性软管，固定在支架上。

本实用新型所涉及的温盐自检仪，突破了常规CTD剖面仪的检定/校准思路，直接以标准海水为标准物质，通过比较标准海水的实际盐度值与CTD剖面仪的实测盐度值，实现对CTD剖面仪的检测，既能满足CTD剖面仪盐度比测的需要，又能适宜海上现场使用条件，是测试步骤简捷的轻便装置。该温盐自检仪提高了测试精度，其最高测量不确定度为国际标准海水的示值不确定度。

附图说明

图1为现有技术的CTD剖面仪实验室检定设备结构示意图。

图2为本实用新型的温盐自检仪结构示意图。

图中标记符号说明

1、盐度测量装置 2、采样系统

3、采水管 4、恒温海水槽

5、大洋海水 6、标准铂电阻温度计

7、温度测量装置 8、搅拌器

9、控温传感器 10、温度控制台

11、气泵 12、通气管

13、抽气管 14、溢流管

15、水泵 16、水泵出水管

17、三通接头 18、水管接头

19、水泵进水管 20、三通接头

21、水管接头 22、三通接头

23、密封胶塞 24、废液瓶

25、吸液管 26、移动托架

27、标准海水安瓿瓶 28、溢流瓶

29、排水电磁阀 30、进水电磁阀

31、电气盒 32、电源插头

33、电源开关 34、气泵开关

35、水泵开关 36、进水开关

37、排水开关 38、气泵电缆

39、水泵电缆 40、支架

具体实施方式

现结合附图说明本实用新型的具体实施例。

图2展示了本实用新型所涉及的温盐自检仪结构示意图。如所图示，温盐自检仪由水样循环系统、电气控制装置和支撑固定系统组成。

水样循环系统包括气泵、水泵、标准海水安瓿瓶、废液瓶、溢流瓶、通气管路、通水管路。通气管路通过通气管将气泵与海水安瓿瓶、废液瓶连通，通水管路通过通水管、三通接头、电磁阀将水泵与海水安瓿瓶、废液瓶、溢流瓶以及与被测CTD剖面仪传感器连接的水管接头连通。

气泵11的打气孔由通气管12与安瓿瓶27连通，气泵11的抽气孔由抽气管13与废液瓶24连通。

水泵出水管16通过三通接头17分别与水管接头18和通过溢流管14与溢流瓶28连通。水泵进水管19通过三通接头20分别与水管接头21和三通接头22连通，三通接头22又分别通过进水电磁阀30和排水电磁阀29与安瓿瓶27和废液瓶24连通。

安瓿瓶27由通气管12与气泵11连通，由通水管与进水电磁阀30连通。

废液瓶24由通水管与排水电磁阀29连通，由抽气管13连通气泵11。

溢流瓶28由溢流管14与三通接头17连通，由瓶口密封胶塞中插入的通气管与外部空气相通。

电气控制装置31包括电源开关33、气泵开关34、水泵开关35、进水开关36、排水开关37。电源开关33通过电源插头32与外部电源连接，气泵开关34通过气泵电缆38与气泵11连接、水泵开关35通过水泵电缆39与水泵5连接，进水开关36和排水开关37分别与进水电磁阀29和出水电磁阀30连接。

支撑固定系统包括支架40和移动托架26。电气控制装置31的电气盒以及气泵11、水泵15固定在支架40上，安瓿瓶27、废液瓶24和溢流瓶28通过移动托架26固定在支架40上。

为进一步说明本实用新型涉及的温盐自检仪的具体机构，特别是其水样循环系统和电气控制装置的连接关系，现将温盐自检仪进行检测工作的操作流程介绍如下：

a)将温盐自检仪的水管接头18和水管接头21分别与被检测仪器CTD剖面仪传感器电导池的进水口和出水口连接，使水样循环系统形成闭合回路。

b)打开气泵开关34，气泵通过通气管12给安瓿瓶加压，打开进水开关36开通进水电磁阀30，标准海水水样通过进水电磁阀30、三通接头22、三通接头20、水管接头21、传感器电导池、水管接头18、三通接头17、溢流管14进入溢流瓶28，充满水样循环系统的闭合管路；在溢流瓶28的溢水管有液体流出时，关闭进水开关吸合进水电磁阀30，关闭气泵开关34。

c)打开水泵开关35，此时，进水电磁阀30和排水电磁阀29均处于吸合关闭状态，则循环管路为：水泵出水管16-三通接头17-水管接头18-CTD剖面仪传感器电导池-水管接头21-三通接头20和进水管19。开启的水泵使循环管路中封闭的海水循环，然后开启被测仪器进行测量，5min后关闭被测仪器，再关闭水泵，管路中海水循环停止。

d)打开气泵开关34，打开排水开关开通排水电磁阀29，气泵通过抽气管13将管路的水抽到废液瓶中，排干管路的水后，关闭排水开关吸合排水电磁阀29，关闭气泵开关34。

e)多次进行上述操作获得被检测仪器盐度测量平均值，其盐度测量平均值与标准海水的盐度标称值之差即为被测仪器的盐度示值误差。根据盐度示值误差确定被检测仪器是否处于正常工作状态。

Claims

1、一种温盐自检仪，其特征在于：由水样循环系统、电气控制装置和支撑固定系统组成；水样循环系统包括气泵、水泵、标准海水安瓿瓶、废液瓶、溢流瓶、通气管路、通水管路，通气管路通过通气管将气泵与海水安瓿瓶、废液瓶连通，通水管路通过通水管、三通接头、电磁阀将水泵与海水安瓿瓶、废液瓶、溢流瓶以及与被测CTD剖面仪传感器连接的水管接头连通；电气控制装置提供水泵、气泵、电磁阀的电源，以及控制进出水管路以及气泵、水泵的开关；支撑固定系统包括支架和移动托架，电气控制装置的电气盒、气泵、水泵以及安瓿瓶、废液瓶和溢流瓶固定在支架上。

2、根据权利要求1所述的温盐自检仪，其特征在于：气泵(11)的打气孔由通气管(12)与安瓿瓶(27)连通，气泵(11)的抽气孔由抽气管(13)与废液瓶(24)连通。

3、根据权利要求1所述的温盐自检仪，其特征在于：水泵(15)出水管(16)通过三通接头(17)分别与水管接头(18)和通过溢流管(14)与溢流瓶(28)连通，水泵进水管(19)通过三通接头20分别与水管接头(21)和三通接头(22)连通，三通接头(22)又分别通过进水电磁阀(30)和排水电磁阀(29)与安瓿瓶(27)和废液瓶(24)连通。

4、根据权利要求1所述的温盐自检仪，其特征在于：溢流瓶(28)由瓶口密封胶塞中插入的通气管与外部空气相通。

5、根据权利要求1所述的温盐自检仪，其特征在于：电气控制装置的电源开关(33)通过电源插头(32)与外部电源连接，气泵开关(34)通过气泵电缆(38)与气泵(11)连接、水泵开关(35)通过水泵电缆(39)与水泵(15)连接，进水开关(36)和排水开关(37)分别与进水电磁阀(29)和出水电磁阀(30)连接。

6、根据权利要求1所述的温盐自检仪，其特征在于：安瓿瓶(27)、废液瓶(24)和溢流瓶(28)通过移动托架(26)固定在支架(40)上。