CN86209300U - 水下照度计探头 - Google Patents

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CN86209300U
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付克忖
孙培光
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Abstract

一种水下照度计探头，由探头体、集光器、颜色修正器、光电池、电缆及密封装置构成。该探头具有理想的密封结构，并采用了硅光电池，使用寿命长，测量范围宽，既能在浅水应用，又能在深水(50米)应用。与水上照度计测量仪相联可成为表头指针式或数字式水中照度计，与记录仪联接，可连续记录水中照度。

Description

本实用新型涉及一种测定水中照度的光学仪器探头，属水光学领域。
在水产养殖、饵料培养、育苗和生物、生理研究等工作中，常常需要知道其环境的光照度，为此就要有一种能适用于水下的照度计探头。
我国生产的ZD－SI型浅水照度计，其探头的密封，是用环氧树脂粘封集光器来解决的。由于集光器本身为有机玻璃材料，机械强度不高，在水下承受水压后发生大的变形，时间稍长就会产生漏水，造成仪器无法使用，另外该探头采用硒光电池作为光电接收元件，该硒光电池转换效率差，在强光下，又容易老化，使该仪器的使用寿命过短，再有此种探头体用塑料制作，放入水中时重心很不稳，须用接头螺钉固在长杆上送入水中，使用很不方便。
为克服以上缺点，本发明的任务是设计一种水密性能强，不但能在浅水使用，而且能在深水也适用的、长寿命、低成本的深头。为达此目的，本发明采用了光学玻璃与O型橡胶圈相结合的密封装置，同时用长寿命的硅光电池代替硒光电池，并辅以特制的滤光片进行颜色修正，以达到接收光谱灵敏度与视见函数相一致的目的。
为构成理想的窗口密封装置，该探头首先设法避免了集光器承受巨大海水压力的缺点，为此在集光器4的下面装有窗口玻璃5，而窗口玻璃又支承于探头体端面凹槽的O型橡胶圈9上，当旋紧螺环3时，通过集光器窗口玻璃将橡胶圈压紧，从而起到良好密封作用。使用时，探头放入水下，水压通过集光器由窗口玻璃承受，水越深，压强越大，对O型橡胶圈的压力也越大，密封也越好。
电缆密封则是靠如下装置实现的，在带有屏蔽线的双蕊防水电缆伸出探头体的出口处，紧密套有O型橡胶圈12，当旋紧电缆密封螺丝14时，通过垫圈13压迫O型橡胶圈12，使橡胶圈产生变形，向内压紧防水电缆，向外压紧探头体的电缆密封口的孔壁和底部，构成了可靠的电缆密封装置。
该水下照度计探头，其窗口处的水压是靠窗口玻璃承受的，它避免了集光器受压变形甚至损坏的缺点，也提高了水密可靠性。为确保窗口玻璃有足够的强度，设计时必须进行强度计算，其大小、厚度按潜水深度以所测最大水深的压强求得，探头最大工作水深为50米，所以当窗口玻璃材料为K9时，其厚度以5毫米为最宜。
硅光电池与人眼的光谱灵敏度有一定的差异，本发明采用了QB21和LB16两个滤光片组成的颜色修正器，对光线进行修正，以使探头接收光谱灵敏度与视见函数相一致。这样从外界射入照度计探头的光线，经集光器变成漫射光后，光线均匀地经窗口玻璃射入颜色修正器，经过修正器修正的光线再照射硅光电池，产生了光电流，光电流通过电缆将电信号输出，光越强，电流越大，在所测范围内，两者呈线性关系，所以可从光电流的大小获得其所测照度的大小。
本发明所提供的探头体是用金属材料制成，一方面有高的强度，另一方面有较大的比重。
测量时，用三根细尼龙绳吊住探头体园柱面上部等距分布的三个吊杆16，可平稳地将探头吊入海水之中。
探头体下端面镶有锌块，形成了好的阴极保护，减缓了海水对探头体的腐蚀作用。
该水下照度计探头与水上照度计测量仪表匹配相联，可成为表头指针式或数字显示式水中照度计，它也可接上记录仪，而连续地记录水中照度。
图一水下照度计探头结构示意图。
在图中，1：探头体；2：窗保护盖；3：螺环；4：集光器；5：窗口玻璃；6：上滤光片；7：下滤光片；8：硅光电池；9：O型橡胶圈；10：电池盒；11：锌块；12：O型橡胶圈；13：垫圈；14：电缆密封螺丝；15：电缆；16：吊杆。

Claims (6)

1、一种水下照度计探头，包括探头体、集光器、颜色修正器、光电池、电揽及密封装置，其特征在于：
①在集光器的下面装有窗口玻璃5，该窗口玻璃支承于探头体的内端面上，并与被压紧的○型橡胶圈9构成窗口密封装置，
②在电缆15穿过探头体的出口处，套有一○型橡胶圈12，用电缆密封螺丝14，通过垫圈13压紧，形成电缆密封装置，
③颜色修正器与光电池相匹配，合成较好的视见函数，使其与人眼的光谱灵敏度一致。
2、按照权利要求1所说的水下照度计探头，其特征在于：所述的探头体由金属材料加工而成，并在其下端镶有锌块11，在其园柱面的上部等距安装三个吊杆16。
3、按照权利要求1所说的水下照度计探头，其特征在于：所述的窗上玻璃，采用光学玻璃加工而成，其大小、厚度按潜水深度计算，以所测最大水深的压强求得。
4、按照权利要求1所说的水下照度计探头，其特征在于：所述的光电池采用硅光电池。
5、按照权利要求1所说的水下照度计探头，其特征在于：所述的颜色修正器是由二个材料分别是QB21和LB16的滤光片组成。
6、按照权利要求1所说的水下照度计探头，其特征在于：所述的电缆为带有屏蔽线的双蕊防水电缆、O型橡胶圈12紧密套装于其上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102980654A (zh) * 2012-12-26 2013-03-20 上海业和电子技术有限责任公司 光线照度检测与指示装置及方法
CN111521260A (zh) * 2020-05-11 2020-08-11 上海海洋大学 一种用于集鱼灯水下光场的检测系统

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