基于荧光猝灭溶解氧传感器的校准方法研究

溶解氧是海洋水质监测的常规关键参数,基于荧光猝灭原理研制的溶解氧传感器具有准确度高、稳定性好和可长期在线测量等优点,已经被广泛用于海水溶解氧浓度监测.针对传感器可能发生的数据漂移和显著偏差可能造成的准确度问题,本文设计了一套专门的校准装置和校准方法.通过严格控制校准水体的温度和溶解氧浓度,测量待校准传感器和参比传感器的...     

深海资料浮标传感器

国家七·五攻关项目深海资料浮标投放于4000m水深、台风常经过的路径上。海况和工作环境恶劣,因此对海洋资料浮标用传感器的研制提出更高的要求。各种传感器必须适应恶劣的环境;具有长期稳定工作的性能;各传感器功耗要低;具有防腐和防生物附着的能力;水文和气象传感器应具有良好的水密性能和气密性能。除风速风向传感器是采用美国R.M.Young公司05103型风速仪外,研制了水温、气温传感器、波浪传感器、气压传感器、海流传感器。浮标方位传感器、浮标倾斜传感器。下面就各传感器的工作原理和特点、技术指标、环境试验和现场使用情况进行简要…     

自持式地质潜水器(AUV)

该潜器可以恒定深度在海底或海表面以下行驶,爬坡为45°,在0.5m/s的海流下作业,处理后水平导航精度约50m.该潜器载有2种类型传感器.主要传感器有旁扫声呐、深海探测系统和高分辨地震剖面仪;任选传感器有重力仪、磁力仪、各种化学传感器、CTD和声学多卜勒海流剖面仪.     

C8051F单片机在海洋化学传感器中的应用

将具有体积小、低功耗、运行速度快等特点的C8051F单片机,应用于海洋现场监测的化学传感器数据处理中,为现场测量传感器要求的高可靠性、低功耗提供技术保证.简要介绍了C8051F单片机的性能特点,以及如何应用于负二价硫传感器数据处理.     

多波束测深系统误差源分析

高精度、全覆盖的多波束测深系统在我国资源调查专项和海洋区域地质调查中都发挥了重要的作用.根据长期对多波束系统的使用经验,分析了多波束测深系统的误差源以及如何减少误差源对多波束系统产生的影响.这些误差源主要包括运动传感器、艏向传感器、定位系统、声速传感器以及潮汐改正.     

激光悬沙测量传感器研究

激光悬沙测量传感器是一种直接测量现场水体的激光粒度仪.激光悬沙测量传感器由水下机和分析软件组成.针对粒径测量范围和浓度适用范围提出了环形光电探测器、激光器、准直光路、信号存储电路的设计原则.同时采用改进的R-R分布法.利用多线程技术,对现场激光悬沙测量传感器采集的光能数据处理问题进行了研究.文中还介绍了实验室比测和现场试验结果.     

Argo剖面浮标压力测量误差问题剖析

部分配置Druck压力传感器的APEX型Argo剖面浮标所观测的压力值存在明显偏差.尽管压力传感器故障的原因已经查明,但目前还没有寻找到一种比较理想的解决方法.文章扼要介绍了压力传感器故障产生的原因.探讨了压力误差校正的办法,以及目前可供选择的措施等.供国内浮标技术研制人员和Argo、CTD用户参考.     

基于多参数化学传感器的海底热液探测方法研究

基于热液及其羽状流的化学异常提出了一种海底热液的化学式探测方法。根据自行开发的Eh.Ag/Ag₂S和pH三种化学电极,设计了多参数化学传感器系统。通过海试证明多参数化学传感器可灵敏地检测出由热液异常引起的化学量变化,并在长达半年的多次使用中表现出其稳定性好、寿命长的特点。在东太平洋中脊(EPR)赤道区域和西南印度洋中脊(SWIR)的60条测线中,获得有效测线55条,其中在29条测线上发现明显或可能的热液异常。研究表明,应用多参数化学传感器探测进行海底热液化学异常,是一种有效的方法。     

高性能七电极电导率传感器技术研究

高性能七电极电导率传感器是"十一五"863海洋技术领域探索类项目,是海洋调查和水文观测必不可少的仪器.文中论述了高性能七电极电导率传感器的工作原理、设计方法和制作工艺,给出了传感器的测试方法以及目前达到的水平,提出了需要进一步研究的问题.     

海洋专用高精度压力传感器温度特性及补偿算法研究

针对压阻式压力传感器存在易受环境温度影响的缺点,提出一种新型温度补偿算法。文中使用高低温试验箱和高精度活塞式压力计对压力传感器进行定标实验,考察压力传感器的温度特性,结果表明传感器输出受温度影响较大且温漂系数与压力呈线性关系,经过温补算法修正后,传感器在-5~50℃、0~60 MPa的范围内实现了0.03%F.S.的压力测量精度。该温度补偿算法实现了传感器温漂特性与时漂特性的分离,具有良好的可操作性和实用性。同时,提出了一种低通滤波的方法,可以较好地抑制环境温度快速变化时传感器出现动态测量误差的问题。     

面向光学遥感的先进光谱辐射定标技术

辐射定标是光学遥感信息定量化的关键技术之一,它的主要作用体现在(1)在工程研制到在轨运行的全过程中,确定和评估传感器的绝对响应;(2)建立不同平台、不同传感器的辐射量基准,保证相关时间和空间尺度下获得的地球物理数据可以相互比对、转换和融合;(3)通过动态监测,校正传感器的性能衰变,修正大气、照明条件和环境变化等对测量结果的影响,保证测量结果真实反映目标和背景的特征.结合我国空间光学传感器的发展要求,提出了实验室、星上和场地替代辐射定标的实施方案建议.实验室定标的主要作用是建立传感器的输出和已知的、用SI单位表述的入射辐射量之间的定量关系,星上定标能够长期地监测传感器响应的衰变,而场地替代定标可以验证传感器的辐射响应并进行多个传感器的交叉定标.通过这3种独立的定标手段的相互验证和比较,能够有效地提高环境光学遥感信息的定量化水平,保证卫星数据的质量.在综述和比较国内外先进辐射定标技术的基础上,提出采用标准探测器和标准辐射源相融合的辐射定标基本途径,来实现卫星传感器3个阶段的辐射定标,并讨论了技术实现的方案.     

水温盐度传感器

YZY4— 1型温、盐传感器采用高稳定性的热敏电阻测量水温 ,年稳定性为 0 .0 2 5℃ ) ,采用电磁感应式传感器测量电导率。该传感器耐污染 ,能长期在海水中工作。传感器内单片机根据新盐标公式计算出盐度值。传感器内还设有自动校准电路 ,每次测量时自动修正漂移 ,使传感器具有较好的时间稳定性。单片机进行数据采集、变换、处理 ,最后以 RS2 32 C(CMOS电平 )或 485形式输出。传感器具有互换性。壳体采用进口 ABS塑料 ,耐海水腐蚀。该传感器可应用于海洋水温和盐度的现场测量 ,如在浮标、海洋站和船上作为海洋表层调查和海水污染监测用 …     

一种线性深度传感器的设计和试验

设计一种海洋调查用的深度传感器，不仅要求精密准确和稳定可靠，而且要数据显示线性化好。实现线性化一般采用两种途径：一种办法是将传感器的非线性误差通过补偿措施来实现，另一种方法是直接通过弹性元件的特殊设计来实现。     

荧光猝灭法溶解氧传感器实验室校准方法研究

针对我国目前缺乏荧光猝灭法光学溶解氧传感器校准方法的现状,以AADI 4330F溶解氧传感器为实验对象,提出了一种适用于所有荧光猝灭法光学溶解氧传感器的实验室校准方法.该方法使用一个能够精确控制水体温度的自制校准装置,通过改变通入容器的氧气和氮气比例来控制容器内的溶解氧含量,在4个温度下分别测定至少10组水体温度值、传感器相位值和Winkler碘量法测定值数据,使用回归分析进行多项式拟合获取传感器校准系数.经过实验室验证,在校准试验温度范围内随机温度和溶解氧浓度下,使用该方法校准后传感器测定值与标准值偏差在±5 μmol/L以内,达到了仪器自身的准确度水平.本方法在校准结果准确度和温度适用范围等方面都明显优于两点校正法,表明该方法具有良好的校准效果和推广应用价值.     

基于DSP的纳机电矢量水听器定向系统设计

利用单个矢量水听器实现水下声目标方位估计,较传统标量水听器估计方法简单且容易实现.纳机电矢量水听器具有灵敏度高、低频特性好、尺度小等优良特性.基于这种新型矢量水听器,采用DSPTMS320F2812处理器实现对水下声目标方位的实时估计和显示.给出了定向系统总体和各个模块设计原理,完成了相应的硬件电路与软件实现.试验结果表明:系统能稳定地对传感器的输出信号进行采集和角度计算,并能实时显示水下声目标的方位角度.角度误差小于2°.     

基于空气介质的光学溶解氧传感器便捷校准方法研究

基于荧光猝灭原理的光学溶解氧传感器可获得海水溶解氧时空数据,被广泛应用于海洋环境长期监测,但因其在贮存期间和布放期间会发生"贮存漂移"和"测量漂移",需要进行校准.现有的实验室校准方法周期长、操作复杂.本文研究了光学溶解氧传感器在空气和水体两种不同介质中的响应特性,提出一种利用空气介质的光学溶解氧传感器现场校准方法,并...     

CTD传感器中磁力泵的设计

简要介绍了自持式剖面探测漂流浮标(以下简称剖面浮标或Argo浮标)电导率、温度和压力传感器(简称CTD传感器)中磁力泵的整体结构、工作原理、叶轮的设计方法,分析了磁力耦合器的设计思路.由此设计的磁力泵变动密封为静密封,达到无泄漏.该方法可作为磁力驱动装置的理论设计依据.     

无位置传感器无刷直流电机在水下工程领域应用

无位置传感器无刷直流电机因为没有位置传感器具有很多优点,在水下工程领域应用前景很广.分析水下工程领域电机技术的发展,给出这种电机的控制方法.并介绍了一种采用ML4425 电机控制专用芯片的控制电路.     

双旋桨流传感器的试验

在海洋调查研究中,“双旋桨矢量测量海流计”技术先进。其主要优点是:传感器具有良好的余弦响应特性;传感器直接感应流的两个正交分量;测量结果便于计算机进行各种数据处理。 一、传感器的实验室试验 1.旋桨的“风洞”试验 传感器重要的特殊的性能是对流迎角的余弦响应。最初的试验是在自行建造的简易“风     

555时基电路在测温仪中的应用

555时基电路自80年代初从美国引进开发以来,已在工业自动控制、仪器仪表、电子乐器和家用电器等各个领域得到广泛的应用,但在海洋仪器和测温传感器中的应用还未见报导。我们在研制机载抛弃式遥测温度计时,采用了555时基电路。该电路只需要很少的外围元件,就能产生稳定而较精确的频率信号,故测温传感器具有结构简单,不要调试,标定方便,精度较高,稳定性好,造价低廉的特点。我们研制的机载抛弃式遥测温度