海洋多参数剖面测量仪制造技术

本发明专利技术公开了一种海洋多参数剖面测量仪，包括测量仪本体和上位机，测量仪本体通过有线线缆或无线通信与上位机相连；测量仪本体内设置有处理器电路板、温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器、声速测量模块、收发一体换能器和发射板，所述温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器和声速测量模块均与处理器电路板相连，所述收发一体换能器用于发射声波至反射板，反射板将声波反射回收发一体换能器接收，且收发一体换能器与声速测量模块相连；所述测量仪本体设置有外部接线口和释放机构。本发明专利技术应用方式灵活、安装使用方式多变、数据处理方式多样，提高了测量数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】
海洋多参数剖面测量仪
本专利技术属于海洋测量
，尤其涉及一种海洋多参数剖面测量仪。
技术介绍
海洋环境参数测量是获取海洋各种环境参数的时空分布和变化规律，为海洋科学研究、海洋资源开发、海洋工程等提供海洋环境基础数据。海水的温度、盐度(电导率)、深度、声速是最基本的海洋水文参数。监测海中不同深度(D)的海水温度(T)、盐度(电导率C)和声速的状况，具有广泛的科研和应用价值。其中，海水温度和盐度的深度变化资料在减灾预报上可以作为海洋环境数值预报和灾害性海况遥测的基本数据资料，在军事上可以用于声纳作用距离预报和舰艇航海保障的海洋环境基本实测数据，在海水养殖中可以用于预报海水环境变化规律和控制生物最佳养殖环境等。各种具体的海洋参数测量系统是实施各种海洋参数精确测量的前提。传统的声速剖面仪只能单独测量声速剖面，温盐深剖面仪只能单独测量海洋温盐深剖面，而且这两种测量仪器高度依赖于传感器的精度，一旦超出传感器的使用范围(比如当前多数温盐深剖面仪的温度传感器测量范围在-5℃～35℃)，数据准确度会迅速下降，而且使用方式上基本只有固定回收和绑定设备两种使用方式。申请号为201410030440.1的专利申请公开了一种光纤温深潜标连续测量系统，该系统包括通讯浮标、主浮球、仪器舱、解调系统、温深链、缆绳、声学释放器和锚定重物，其中通讯浮标包括太阳能电池、北斗通讯板卡和卫星组合天线；解调系统包括解调模块和锂电池，解调系统置于仪器舱内；温深链集成有测量温度以及压力的温度传感器和压力传感器；通讯浮标、主浮球、仪器舱、温深链、释放器以及锚定重物通过缆绳依次连接。该系统仅能实现海面至水下500m温深垂直剖面的数据测量，且数据测量的准确性高度依赖于温度传感器和压力传感器的精度，一旦超出各自的使用方法，其测量结果将失去准确性。申请号为201510244120.0的专利申请公开了一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，包括竖向布置的缆绳，在缆绳的上部设置有第一温盐链、第二温盐链、微尺度定点湍流仪与主浮体，所述第一温盐链与第二温盐链均包括温度仪、温深仪和温盐深仪，主浮体位于第一温盐链和第二温盐链之间，主浮体上安装有声学多普勒流速剖面仪，在缆绳的中部设置有往复式微尺度湍流剖面仪，所述往复式微尺度湍流剖面仪上安装有温盐深仪、海流计以及用于观测湍流的剪切探头与快速温度探头，在缆绳的下部设置有深海海流与温盐测量单元，所述深海海流与温盐测量单元包括温盐深仪和海流计。该海洋动力环境多尺度同步观测潜标随能实现温度、盐度和流速的测量，但是其缺乏终端处理设备，对于不同海域、不同海况的参数测量，存在一定的局限性，当某一测量仪器失效时，无法通过其余的测量参数及时得到该失效仪器所应测得的数据，灵活性较差。由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。
技术实现思路
本专利技术为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种应用方式灵活且包含多种安装使用方式和数据处理方式的海洋多参数剖面测量仪。本专利技术所采用的技术方案为：海洋多参数剖面测量仪，包括测量仪本体和上位机，测量仪本体通过有线线缆或无线通信与上位机相连；测量仪本体内设置有处理器电路板、温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器、声速测量模块、收发一体换能器和发射板，所述温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器和声速测量模块均与处理器电路板相连，所述收发一体换能器用于发射声波至反射板，反射板将声波反射回收发一体换能器接收，且收发一体换能器与声速测量模块相连；所述测量仪本体设置有外部接线口和释放机构；所述上位机内设置有用于对温度传感器检测到的温度、电导率传感器检测到的盐度、压力传感器检测到的深度以及声速测量模块测得的声速进行收集、处理、分析的数据处理模块。所述海洋多参数剖面测量仪为回收式海洋多参数剖面测量仪，该回收式海洋多参数剖面测量仪包括船舶及设置在船舶上的排缆装置，所述释放机构通过缆绳与排缆装置相连。所述海洋多参数剖面测量仪为浮标式海洋多参数剖面测量仪，该浮标式海洋多参数剖面测量仪包括多功能浮标，所述释放机构通过通信线缆与多功能浮标相连。所述多功能浮标外覆太阳能电池板，所述多功能浮标通过通信装置与上位机进行通信，所述通信装置包括无线电或卫星通信。所述海洋多参数剖面测量仪为抛弃式海洋多参数剖面测量仪，该抛弃式海洋多参数剖面测量仪包括浮体，所述浮体内设置有存储模块，浮体与释放机构相连。所述释放机构包括依次相连的释放器、电机及水声换能器，电机控制释放器动作。所述测量仪本体内还设置有电池模块，所述处理器电路板与电池模块相连，所述压力传感器为带温度补偿的数字石英压力传感器。所述温度传感器和电导率传感器通过导管相连，导管上设置有水泵。所述测量仪本体内还设置有蓝牙模块，蓝牙模块与所述处理器电路板相连，测量仪本体通过蓝牙模块传输完成和上位机的命令或者数据的传输。所述数据处理模块内存储有不同的声速计算函数和经验函数库。由于采用了上述技术方案，本专利技术所取得的有益效果为：1、本专利技术避免了传统剖面测量仪功能单一和高度依赖传感器精度的缺陷，可同时测量声速剖面和温盐深剖面。本专利技术中声速剖面的测量采用“时间飞跃”技术，提升了声速测量精度，温盐深剖面采用电导率传感器、温度传感器和带温度补偿的数字石英压力传感器来分别测量温度、盐度(电导率)和深度(静压力)剖面，使用过程中，即使出现某一传感器因各种原因失效，也可以由其他量推出失效量，保证了测量的稳定性和精确性。2、本专利技术的安装使用方式灵活便捷，测量仪本体可以结合不同的外接设备采用回收式、浮标式或抛弃式等不同方式使用，从而能够满足不同使用者的各种使用要求，提高了适应性。3、本专利技术的数据通信方式灵活，既可以通过有线线缆连接上位机与测量仪本体或抛弃式浮体，也可以通过蓝牙模块传输数据或者命令，以满足不同的需求。4、本专利技术在数据分析上采用多种方式分析处理数据，在努力提高测量数据准确性的同时，还利用互推验证和不同权重计算的方法，提高了数据精确度，且本专利技术中的上位机功能强大，人机交互度高，可满足不同使用者的不同数据处理要求和分析要求，对海洋科学研究和实际应用具有重要意义。附图说明图1为本专利技术中测量仪本体的结构示意图。图2为本专利技术中回收式海洋多参数剖面测量仪的结构示意图。图3为本专利技术中浮标式海洋多参数剖面测量仪的结构示意图。图4为本专利技术中抛弃式海洋多参数剖面测量仪的结构示意图。其中，1、外部接线口2、释放机构3、温度传感器4、电导率传感器5、压力传感器6、蓝牙模块7、速度传感器8、收发一体换能器9、声速测量模块10、处理器电路板11、电池模块12、排缆装置13、多功能浮标14、太阳能电池板15、浮体16、反射板17、缆绳18、定滑轮19、轮盘20、固定支架21、通信装置22、通信线缆23、定位重物24、存储模块25、电机26、水声换能器27、水泵28、导管具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术并不限于这些实施例。如图1所示，海洋多参数剖面测量仪，包括测量仪本体和上位机，测量仪本体通过有线线缆或无线通信与上位机相连。所述测量仪本体外侧设置有外部接线口1和释放机构2。测量仪本体内设置有处理器电路板10、温度传感器3、电导率传感器4、压力传感器5、速度传感器7、声速测本文档来自技高网...

【技术保护点】
海洋多参数剖面测量仪，其特征在于，包括测量仪本体和上位机，测量仪本体通过有线线缆或无线通信与上位机相连；测量仪本体内设置有处理器电路板、温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器、声速测量模块、收发一体换能器和发射板，所述温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器和声速测量模块均与处理器电路板相连，所述收发一体换能器用于发射声波至反射板，反射板将声波反射回收发一体换能器接收，且收发一体换能器与声速测量模块相连；所述测量仪本体设置有外部接线口和释放机构；所述上位机内设置有用于对温度传感器检测到的温度、电导率传感器检测到的盐度、压力传感器检测到的深度以及声速测量模块测得的声速进行收集、处理、分析的数据处理模块。

【技术特征摘要】
1.海洋多参数剖面测量仪，其特征在于，包括测量仪本体和上位机，测量仪本体通过有线线缆或无线通信与上位机相连；测量仪本体内设置有处理器电路板、温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器、声速测量模块、收发一体换能器和发射板，所述温度传感器、电导率传感器、压力传感器、速度传感器和声速测量模块均与处理器电路板相连，所述收发一体换能器用于发射声波至反射板，反射板将声波反射回收发一体换能器接收，且收发一体换能器与声速测量模块相连；所述测量仪本体设置有外部接线口和释放机构；所述上位机内设置有用于对温度传感器检测到的温度、电导率传感器检测到的盐度、压力传感器检测到的深度以及声速测量模块测得的声速进行收集、处理、分析的数据处理模块。2.根据权利要求1所述的海洋多参数剖面测量仪，其特征在于，所述海洋多参数剖面测量仪为回收式海洋多参数剖面测量仪，该回收式海洋多参数剖面测量仪包括船舶及设置在船舶上的排缆装置，所述释放机构通过缆绳与排缆装置相连。3.根据权利要求1所述的海洋多参数剖面测量仪，其特征在于，所述海洋多参数剖面测量仪为浮标式海洋多参数剖面测量仪，该浮标式海洋多参数剖面测量仪包括多功能浮标，所述释放机构通过通信线缆与多功能浮标相连。4.根据权利要求3所述的海洋多参数剖面测量仪，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宝坤，卢涛，秦敏，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37