【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海水电导率传感器的检验，具体涉及一种用于检验海水电导率传感器的装置及方法。
技术介绍
1、高质量检测数据是海洋科研工作的基础，海水电导率传感器的种类很多，对该类传感器的计量质量检验遵循国家计量检定规程《jjg763-2019 温盐深测量仪》标准，其检验环境温度（20±5）℃，用中国一级标准海水标定实验室盐度计，在海水恒温槽中盛装经过滤的大洋海水。用标准铂电阻温度计工作基准，测温电桥电阻比为±5×10-7。为了测量不同的电导率点，在海水恒温槽内盐度保持基本不变情况下，只能通过改变温度来改变电导率测量点。一级计量器具通常要测量35℃、30℃、25℃、20℃、15℃、10℃、5℃、0℃、-2℃这9个温度点。当某检验温度点的温度稳定后要抽取海水恒温槽中的海水样品，用试验室盐度计测量2次取算术平均值作为该检定点的标准盐度值，将该标准盐度值带入“标准附录c”中的公式计算出相应温度下的标准电导率值。用该标准电导率值与该温度点电导率传感器试样测得的电导率值进行比对，计算得出该试样的电导率示值误差和电导率测量重复性。
2、目前，国家计量检定规程《jjg763-2019 温盐深测量仪》标准中，电导率最大允许误差为±0.005ms/cm；美国seabird公司和加拿大rbr公司的市场在售海水电导率传感器商品，电导率最大允许误差为±0.003ms/cm。
3、为了匹配检验海水电导率传感器的计量性能，必须同步提高检验设备的检验能力，尽量减小由检验因素对海水电导率传感器计量结果所带来的影响。
4、经专利技术
5、（一）电导率传感器试样的周围出现了气泡
6、在35℃、30℃、25℃等温度点时，由于海水恒温槽中水温度偏高海水溶解氧析出，能在较短时间内形成大量气泡，气泡富集在静态放置的电导率传感器试样感测部位，影响电导率的测量数据，致使电导率传感器试样测量出的电导率数据误差较大，很容易超出电导率最大允许误差范围。
7、测试海水电导率常用电极式和电感式两类传感器，专利技术人分别针对此两类海水电导率传感器进行了相关分析和大量的试验，最终得出了定性的结论：电极式电导率传感器的电极仓内设有多个电极，电极本身结构固定，电导率只受流经电极仓的导电物质的导电能力影响，如果电极仓内出现气泡附着，则会使测出的电导率值偏低。电磁感应式电导率传感器内部包围两个线圈，激励线圈的电流在传感器附近形成一个磁场，产生的磁场范围一般半径小于15cm，若15cm以内有金属物体会对磁场产生正影响，若有导电性较差的物体会对磁场产生负影响，感应线圈外附着的气泡属于后者，因而会对磁场产生负影响，会使测出的电导率值偏低。
8、（二）电极式电导率传感器中可能存在死水
9、现有技术中是直接抽取恒温槽中的海水样品，用于试验室盐度计测量盐度值，进而计算出相应温度下的“标准电导率值”，如此得出的“标准电导率值”便是电导率传感器试样的“电导率示值误差”的计算基础。
10、但是，对于电极式电导率传感器试样来说，其电导率示值依赖于其电极仓内的海水。又由于电极式电导率传感器的电极仓是贯通管结构，如果恒温槽中的海水流动性不好，其电极仓中可能存在死水（未流动的水），该死水与恒温槽中的海水样品在温度、盐度和电导率上都有差异。也就是说电极式电导率传感器试样所测量的“海水”与试验室盐度计所测量的“海水”在客观上存在差异，该差异性较大时，则会使计算出的电导率传感器试样的“电导率示值误差”严重超出标准所规定的“电导率最大允许误差”。
11、为了进一步提高对海水电导率传感器试样的检验质量，迫切需要配套的检验设备。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种用于检验海水电导率传感器的装置及方法。
2、要解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
3、一种用于检验海水电导率传感器的装置，包括海水恒温槽和控制器，海水恒温槽用于盛放海水，通过控制器控制海水恒温槽中海水的温度；海水恒温槽中靠近顶部处固定设有水平板，吊杆a和吊杆b相邻且均竖直固定在水平板的下方；吊杆a的底端用于固定连接标准铂电阻温度计，标准铂电阻温度计与测温电桥电性连接；吊杆b的底端用于固定连接电导率传感器试样，电导率传感器试样与电导率仪电性连接；测温电桥和电导率仪均与控制器电性连接；还包括射流泵，射流泵与水平板固定连接；射流泵用于通过吸水管吸取海水恒温槽中的海水，并将吸取的海水通过出水管面向标准铂电阻温度计和电导率传感器试样向外喷射；出水管的喷水口位于标准铂电阻温度计和电导率传感器试样的下方，且喷水口的顶面与标准铂电阻温度计和电导率传感器试样之间的垂直距离均不小于15cm，喷水口的形状为喇叭口状。
4、进一步地，所述出水管上靠近喷水口的一端与托架固定连接，托架与海水恒温槽固定连接。
5、进一步地，在所述海水恒温槽的上表面设有圆形接水瓶放置区域，圆形接水瓶放置区域用于放置透明瓶，透明瓶用于接纳抽取的海水，且透明瓶的瓶身上设有容量刻度；还包括自动取海水单元，自动取海水单元包括升降机构、水平转动机构和水平伸缩机构，升降机构的固定端ⅰ与所述海水恒温槽的上表面固定连接，升降机构的升降端与水平转动机构的固定端ⅱ固定连接，水平转动机构的转动端与水平伸缩机构的固定端ⅲ固定连接，水平伸缩机构的伸缩端固定设有吊杆d，水平转动机构的回转中心轴与接水瓶放置区域的圆心重合；硅胶管c上靠近出水口cs的一端与吊杆d固定连接，出水口cs始终位于圆形接水瓶放置区域的上方，用于将抽取的海水导入位于接水瓶放置区域的透明瓶中；硅胶管c的进水口cx与蠕动泵的出水口r相连，蠕动泵的进水口r与硅胶管a的出水口a相连，硅胶管a的进水口a用于吸取海水恒温槽中的海水；蠕动泵、升降机构、水平转动机构和水平伸缩机构的动作均由控制器控制。
6、进一步地，所述自动取海水单元还包括y型三通、二通电磁阀和硅胶管b，y型三通包括3个口，分别为进水口i、出水口oa和出水口ob；所述硅胶管c分为上硅胶管cs和下硅胶管cx，上硅胶管cs的两端分别为进水口cs和所述出水口cs，下硅胶管cx的两端分别为出水口cx和所述进水口cx；上硅胶管cs的进水口cs与y型三通的出水口oa相连，下硅胶管cx的出水口cx与y型三通的进水口i相连，y型三通的出水口ob与二通电磁阀的进水口f相连，二通电磁阀的出水口f与硅胶管b的进水口b相连，硅胶管b的出水口b用于将硅胶管b中的海水导送至海水恒温槽中；硅胶管b位于上硅胶管cs的下方；二通电磁阀的动作由所述控制器控制。
7、进一步地，所述二通电磁阀和蠕动泵均固定在所述水平板上，所述上硅胶管cs通过海水恒温槽顶部的通孔k伸入海水恒温槽的内腔中，通孔k与上硅胶管cs之间设有密封材料。
8、进一步地，还包括图像识别传感器a和图像识别传感器b，图像识别传感器a位于所述硅胶管c的出水口cs的正上方，用于观察透明瓶的瓶口位置，图像识别传感器a与所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于检验海水电导率传感器的装置，包括海水恒温槽（2）和控制器（29），海水恒温槽（2）用于盛放海水，通过控制器（29）控制海水恒温槽（2）中海水的温度；海水恒温槽（2）中靠近顶部处固定设有水平板（9），吊杆A（13）和吊杆B（15）相邻且均竖直固定在水平板（9）的下方；吊杆A（13）的底端用于固定连接标准铂电阻温度计（12），标准铂电阻温度计（12）与测温电桥（27）电性连接；吊杆B（15）的底端用于固定连接电导率传感器试样（31），电导率传感器试样（31）与电导率仪（28）电性连接；测温电桥（27）和电导率仪（28）均与控制器（29）电性连接；其特征是：还包括射流泵（11），射流泵（11）与水平板（9）固定连接；射流泵（11）用于通过吸水管（8）吸取海水恒温槽（2）中的海水，并将吸取的海水通过出水管（34）面向标准铂电阻温度计（12）和电导率传感器试样（31）向外喷射；出水管（34）的喷水口（32）位于标准铂电阻温度计（12）和电导率传感器试样（31）的下方，且喷水口（32）的顶面与标准铂电阻温度计（12）和电导率传感器试样（31）之间的垂直距离均不小于15cm，喷水口
2.根据权利要求1所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：所述出水管（34）上靠近喷水口（32）的一端与托架（33）固定连接，托架（33）与海水恒温槽（2）固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：在所述海水恒温槽（2）的上表面（22）设有圆形接水瓶放置区域（56），圆形接水瓶放置区域（56）用于放置透明瓶（19），透明瓶（19）用于接纳抽取的海水，且透明瓶（19）的瓶身上设有容量刻度（52）；还包括自动取海水单元，自动取海水单元包括升降机构、水平转动机构和水平伸缩机构，升降机构的固定端Ⅰ与所述海水恒温槽（2）的上表面（22）固定连接，升降机构的升降端与水平转动机构的固定端Ⅱ固定连接，水平转动机构的转动端与水平伸缩机构的固定端Ⅲ固定连接，水平伸缩机构的伸缩端固定设有吊杆D（51），水平转动机构的回转中心轴与接水瓶放置区域（56）的圆心重合；硅胶管C（37）上靠近出水口CS的一端与吊杆D（51）固定连接，出水口CS始终位于圆形接水瓶放置区域（56）的上方，用于将抽取的海水导入位于接水瓶放置区域（56）的透明瓶（19）中；硅胶管C（37）的进水口CX与蠕动泵（18）的出水口R相连，蠕动泵（18）的进水口R与硅胶管A（17）的出水口A相连，硅胶管A（17）的进水口A用于吸取海水恒温槽（2）中的海水；蠕动泵（18）、升降机构、水平转动机构和水平伸缩机构的动作均由控制器（29）控制。
4.根据权利要求3所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：所述自动取海水单元还包括Y型三通（54）、二通电磁阀（55）和硅胶管B（24），Y型三通（54）包括3个口，分别为进水口i、出水口OA和出水口OB；所述硅胶管C（37）分为上硅胶管CS（3701）和下硅胶管CX（3702），上硅胶管CS（3701）的两端分别为进水口CS和所述出水口CS，下硅胶管CX（3702）的两端分别为出水口CX和所述进水口CX；上硅胶管CS（3701）的进水口CS与Y型三通（54）的出水口OA相连，下硅胶管CX（3702）的出水口CX与Y型三通（54）的进水口i相连，Y型三通（54）的出水口OB与二通电磁阀（55）的进水口F相连，二通电磁阀（55）的出水口F与硅胶管B（24）的进水口B相连，硅胶管B（24）的出水口B用于将硅胶管B（24）中的海水导送至海水恒温槽（2）中；硅胶管B（24）位于上硅胶管CS（3701）的下方；二通电磁阀（55）的动作由所述控制器（29）控制。
5.根据权利要求4所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：所述二通电磁阀（55）和蠕动泵（18）均固定在所述水平板（9）上，所述上硅胶管CS（3701）通过海水恒温槽（2）顶部的通孔K（36）伸入海水恒温槽（2）的内腔中，通孔K（36）与上硅胶管CS（3701）之间设有密封材料（38）。
6.根据权利要求4所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：还包括图像识别传感器A（50）和图像识别传感器B（53），图像识别传感器A（50）位于所述硅胶管C（37）的出水口CS的正上方，用于观察透明瓶（19）的瓶口位置，图像识别传感器A（50）与所述水平伸缩机构的伸缩端固定连接；图像识别传感器B（53）用于观察透明瓶（19）的液面高度，图像识别传感器B（53）与吊杆C（46）固定连接，吊杆C（46）与所述水平伸缩机构的固定端Ⅲ固定连接；图像识别传感器A（50）和图像识别传感器B（53）均与所...
【技术特征摘要】
1.一种用于检验海水电导率传感器的装置，包括海水恒温槽（2）和控制器（29），海水恒温槽（2）用于盛放海水，通过控制器（29）控制海水恒温槽（2）中海水的温度；海水恒温槽（2）中靠近顶部处固定设有水平板（9），吊杆a（13）和吊杆b（15）相邻且均竖直固定在水平板（9）的下方；吊杆a（13）的底端用于固定连接标准铂电阻温度计（12），标准铂电阻温度计（12）与测温电桥（27）电性连接；吊杆b（15）的底端用于固定连接电导率传感器试样（31），电导率传感器试样（31）与电导率仪（28）电性连接；测温电桥（27）和电导率仪（28）均与控制器（29）电性连接；其特征是：还包括射流泵（11），射流泵（11）与水平板（9）固定连接；射流泵（11）用于通过吸水管（8）吸取海水恒温槽（2）中的海水，并将吸取的海水通过出水管（34）面向标准铂电阻温度计（12）和电导率传感器试样（31）向外喷射；出水管（34）的喷水口（32）位于标准铂电阻温度计（12）和电导率传感器试样（31）的下方，且喷水口（32）的顶面与标准铂电阻温度计（12）和电导率传感器试样（31）之间的垂直距离均不小于15cm，喷水口（32）的形状为喇叭口状。
2.根据权利要求1所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：所述出水管（34）上靠近喷水口（32）的一端与托架（33）固定连接，托架（33）与海水恒温槽（2）固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：在所述海水恒温槽（2）的上表面（22）设有圆形接水瓶放置区域（56），圆形接水瓶放置区域（56）用于放置透明瓶（19），透明瓶（19）用于接纳抽取的海水，且透明瓶（19）的瓶身上设有容量刻度（52）；还包括自动取海水单元，自动取海水单元包括升降机构、水平转动机构和水平伸缩机构，升降机构的固定端ⅰ与所述海水恒温槽（2）的上表面（22）固定连接，升降机构的升降端与水平转动机构的固定端ⅱ固定连接，水平转动机构的转动端与水平伸缩机构的固定端ⅲ固定连接，水平伸缩机构的伸缩端固定设有吊杆d（51），水平转动机构的回转中心轴与接水瓶放置区域（56）的圆心重合；硅胶管c（37）上靠近出水口cs的一端与吊杆d（51）固定连接，出水口cs始终位于圆形接水瓶放置区域（56）的上方，用于将抽取的海水导入位于接水瓶放置区域（56）的透明瓶（19）中；硅胶管c（37）的进水口cx与蠕动泵（18）的出水口r相连，蠕动泵（18）的进水口r与硅胶管a（17）的出水口a相连，硅胶管a（17）的进水口a用于吸取海水恒温槽（2）中的海水；蠕动泵（18）、升降机构、水平转动机构和水平伸缩机构的动作均由控制器（29）控制。
4.根据权利要求3所述的用于检验海水电导率传感器的装置，其特征是：所述自动取海水单元还包括y型三通（54）、二通电磁阀（55）和硅胶管b（24），y型三通（54）包括3个口，分别为进水口i、出水口oa和出水口ob；所述硅胶管c（37）分...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹跃，刘钦丹，邱黛君，刘梦阳，王耀，董锐，于春萌，孔飞，陈杰，王磊，呼江勇，张丽君，张华，
申请(专利权)人：山东省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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