基于表层温盐传感器的标定分析

感应式温盐传感器基于电导率法测盐,可以实现现场测量与实时测量。测量盐度时需要首先计算海水温度、海水电导率和海水压力,表层感应式温盐传感器对压力量不予考虑,温度、电导率的精度却直接关系到盐度测量结果的准确度,因此使用传感器前必须进行温度和盐度的标定。分析了温盐传感器的工作原理,设计温度、电导率的标定校准步骤,包括回归曲线的选择和回归方程系数的计算,其中温度、电导率和温度补偿的标定回归曲线采用多项式形式,用实验室高精度盐度计和铂电阻温度仪测得5~7组数据,然后对多项式最小二乘法回归,电导率回归过程中由温度和盐度求电导率用到了二分法,最后论述了标定回归方程的误差范围。     

海水电导率的温度效应

引言 海水电导率温度效应的资料,对于通过现场海水盐度—温度—深度(STD)测量给出的温度、电导和压力数据来确定盐度是重要的。这对于许多实验室的工作也是需要的。例如用一个实验室盐度计为基准进行电导测量装置的校正。在海洋测量中常用的函数是电导率R_(s.t.P)     

海水电导率

用四电极电导池测定各种盐度时温度和压力对电导率的影响。在大气压下测量各种盐度时冰点至35℃范围内的温度对1)r_T(温度为T和35℃时35‰海水的电导率比)和2)Rr(温度为T时海水的电导率和相同温度时35‰海水的电导率比)的影响。将1)的结果和多菲尼的[1]综合起来,该结果被珀金和刘易斯[2]表示为温度的四次方程。2)的结果证实了多菲尼[1]和波伊森[4]关于各种温度对R_T与盐度(重量稀释)的关系曲线中所得到的温度关系式。对于2、14、22和35‰的盐度、超出大气压0至1000bar的压力和冰点至30℃的温度而言,进行了压力对电导率的影响的测量。这些结果充实了我们过去工作[5]的结果,那些结果是用二电极电导池对31、35和39‰盐度的海水在大致相同的压力和温度下取得的。在压力和温度下,最佳最小二乘法多项式拟合于新的和旧的35‰电导率增加百分比的值,在1000bar压力下偏差小于0.006‰盐度当量。新结果的精确度比过去的结果的精确度好得多,在1000bar下新结果的精确度可能不劣于0.003‰盐度当量。珀金和刘易斯[2]用P、T、R和R~(1/2)的比例函数拟合新、旧数据,其中R为P、T和S时的电导率和0bar、15℃、35‰时的电导率之比。他们得到1.3PPm盐度的标准误差。     

一种测量咸水电导率的仪器

美国华盛顿州里奇兰市西北太平洋实验室为美国能源部研制成功一种特殊用途的感应式电导率探测仪,可在地热勘探中用来测量高温(250℃)高压(600磅/英寸_2,约合42公斤/厘米_2)下咸水电导率。该仪器的基本原理与海洋调查用的感应式电导率探测器非常相似,也是用一对磁环作敏感元件,以被测咸水构成环路。数学模拟分析结果表明,作为电流变换器的磁环线圈的输出电流i_2与被测咸水的电导率成正比。所设计的电子线路使测量结果不受磁环     

海洋CTD仪器校准——方法与探讨

为得到高精度海洋ＣＴＤ测量,应考虑到仪器的几方面校准,温度、电导率和压力传感器应在固定周期（每年３次）内和在每个航次前后进行检测。校准期间测量和记录传感器漂移对修正数据十分重要,可证实传感器工作状况,校准标准本身应与基准相比测,并与其他校准实验室互校,海上校准测试对验证传感器漂移率稳定性也很重要（对电导率传感器尤为重要,当通过大洋表面油层下降时,其校准可明显变化）,如实验室校准及现场测量与单一传感     

测定稀释或浓缩标准海水和KCl溶液之间的电导率比,建立1978实用新盐标

序言我们实验室测定电导率时使用的基本原理是利用惠斯登交流电桥测量溶液的电阻。技术程序包括测量一定体积海水的电阻R和温度t。用仲斯型电桥(Γeeds和Northrup公司,4666型)测量电阻,用A.C电桥(A.S.L公司,H7型)和铂电阻(Tinsley公司,5187SA型)测量温度,用Jones型电导池(Beckman公司,6J型)确定海水的体积。用KCl标准溶液(Jones和Bradshaw,1933)确定该电导池的尺寸(或由电导池所限定的海水体积)。KCl溶液的电导率已事先准确知道,物理化学家们用它们作为电导率标准溶液。     

磁谐振海水电导率测量方法研究

针对海水电导率测量问题,本文提出了一种基于磁耦合谐振技术的海水电导率测量方法,从不同角度分析了海水涡流对磁耦合谐振系统的影响,并且利用仿真软件验证了谐振对于磁场与涡流的放大作用。以相位差和有效值两个参数为测量对象,搭建水下磁耦合电导率测量系统进行实验研究,比较了海水电导率变化对系统的影响及电导率测量效果。实验结果表明：采用磁耦合谐振技术,通过测量相位差或电压有效值来进行海水电导率测量是可行的。     

现场多功能定点观测系统

现场多功能定点观测系统是为潮汐河口及沿海地区进行水文测验而研制的。它由传感器组件、压力仓、电子电路、数据采集和处理装置等组成。传感器组件有流速、流向、温度、压力、电导率和含沙量等传感器，能测量流速等６种水文参数。该系统的使用既可长期定点锚泊测量，也可短期随船测量。长期锚泊测量能适应恶劣环境。     

海洋沉积物热电声物性探测系统研究

海洋沉积物取样测量会改变沉积物的温度、压力等参数,取样测量所得到的数据会与沉积物的真实参数有所差距。针对上述问题本文开展了海洋沉积物热、电、声探测技术研究,并设计了一款适用于深潜器的海洋沉积物原位热、电、声多参数探针。探针使用时差法测量沉积物中的声速、声衰减系数,使用温纳法测量沉积物的电导率参数,使用NTC热敏电阻作为温度传感器测量沉积物温度。在探针校准并对沙质沉积物进行测量。实验结果表明探针测量电导率标准误差小于2.8 %。温度测量误差小于0.28 ℃,温度测量时间不小于120 s,此次获取泥沙样品的声速为1 737.5 m/s,声衰减系数2.5 dB/m。实验结果显示该探针能够准确、快速的测量海洋沉积物的热、电、声参数。     

135MC型磁录式海流计转子防护架的改进

美国Inter Ocean公司生产的135MC型磁录式海流计,其流速测量是利用萨瓦纽斯转子感应,将转速变为电压变化在磁带上记录。流向是利用磁通门罗盘来进行测量。另外,它还带有温度、压力和电导感应头,可以同时测量海水温度、深度和电导率。这是一种多功能的自含仪器。     

液体电导率测量装置

据苏联“1056022A”号专刊介绍,它的液体电导率测量装置是由二个以变压器和交流器组成的电导率测量网络;交流电压电源;微分放大10及接有记录器的同步检波器组成的。为提高装置的测量程度和灵敏度。该装置还增设附加交流器,而且两个电导率测量网络的测量变换器线圈采用双工平行缠绕法,并接在     

15℃和无限大频率时具有与盐度为35.0000‰,(氯度19.37394‰)的标准海水相同电导率的氯化钾溶液浓度的测定

以高精度测量了几批标准海水15℃时的绝对电导率与氯度的函数关系,同时测量了浓度已知并几乎相同的电导率的KCl溶液,发现与15℃下35.0000‰盐(19.37394‰氯度)标准海水电导半相同的浓度为32.4352g/kg。     

由海水盐度计算海水电导率比的计算方法

一、问题的提出 1978实用盐标(PSS 78)盐度方程给出了由海水电导率比求实用盐度的公式:此文的写作中,曾得到高级工程师刘雪堂、逮玉佩,工程师苏锐、贾肇基等同志的帮助,在此一井农示感谢。2期雨海水盐度计算海水电导率比的计算方法因而,寻求     

温度和浓度对氯化钾溶液电导率与35‰(Cl19.3740‰)的标准海水的电导率之比的影响

测定了15℃和24℃相同温度下己知浓度为K的KCl溶液与标准海水电导率的比值Z_(k,t),Z_(,15),在0.96到1.04之间。发现Z_(N,15)=1的标准浓度(N或K_N)为K_N=32.4356gKCl/kg溶液。测量了在15℃或30℃范围内温度对Z_(N,t)的影响,以Z_(15)的函数和反函数关系给出了KCl浓度的方程,以Z_(24)的函数关系给出了Z_(15)/Z_(24)的方程,(用实验室盐度计对KCl和海水进行比较)和以温度的函数关系给出了Z_(N,t)。     

实用盐度定义和演算法

在1980年9月海洋学常用表和标准联合专家小组的最后一次会议期间起草了一份有关实用盐标和国际海水状态方程的文件。下面摘引的结论是关于实用盐标定义和根据现场电导率测量计算实用盐度的演算法,下述的方程是用来计算实用盐度的。     

SZC15-4型多参数剖面仪设计

CTD是测量海水温度、电导率和压力的仪器,在海洋科学考察、海洋资源调查开发、海洋环境监测预报和海洋军事研究中应用广泛。SZC15-4型多参数CTD是国产SZC15系列CTD最新型号,用于测量海水的温度、电导率、深度和叶绿素浓度,适用于近岸海洋调查。文中介绍了SZC15-4型多参数CTD剖面仪的性能、工作原理、系统组成和工作流程。并通过海上试验,与SBE19CTD在相同环境条件、相同采样速率下作比测,通过对实验数据做相关运算得出SZC15-4型CTD与SBE19在温度、盐度相关性优于0.999 9,表明两种仪器具有很高的相关特性。     

重量稀释的和浓缩的标准海水的电导率同盐度和温度的函数关系

在-2℃至35℃的整个海洋温度范围和0至42‰S盐度范围内测量准确已知盐度的海水样品电导率和同温度下标准海水电导率的比值R_(s.t.o)。盐度S<35‰的海水样品是由蒸馏水准确重量稀释标准海水制备的,快速蒸发标准海水制备高盐度海水样品继而重量稀释到已经确定的<35‰S范围。推导出了非常准确地表示1～42‰S和全部温度范围内的S与R_(s.t.o)关系式,即 S=f_1(R_(s.t.o)) f_2(R_(s.o,t.)t)=sum from n=0 to 5 a_1R~(a/2) △t/(1 k△t)sum from n=0 to 5 b_nR~(n/2)式中△t=t-15℃,R=R_(s.t.o),只有第一项f_1要求15℃。也确定了温度对标准海水电导率的影响,用t的四次方程非常准确地表示温度t时的电导率的比值的r_(tt)(C_(35.t.o)/C_(35.15.o)),即:(?)_t=sum from n=0 to 4 C_nt~n 这两个方程足以满足常压下所有盐度测量。     

新型感应式电导率传感器技术研究

海水盐度是海洋水文测量的要素之一,测量海水盐度对海洋科学研究、海洋开发利用和军事国防都具有重要意义。海水电导率测量是进行盐度测量的重要手段,使用电导率传感器测量盐度,具有精确度高、速度快、计算海水密度可靠以及便于现场测量等优点,这种方法已成为海水盐度测量的主要手段。感应式电导率传感器是海洋调查和水文观测必不可少的仪器。文中论述了新型感应式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,最后对试验结果进行了分析说明,提出了需要进一步研究的问题。通过实验室测试,验证了上述设计,传感器工作正常、测量精度高、具有较高的可移植性,符合现场应用使用要求。     

七电极电导率传感器结构分析及优化

为了提高七电极电导率传感器的测量性能,本实验对七电极电导池的结构进行了分析及优化.结合电极式电导率传感器的测量原理与热惯性理论,分析影响传感器测量性能的因素以及壳体外形对测量结果带来的影响.通过有限元分析对结构优化前后的性能进行仿真验证.数据结果表明,结构优化后的电导池内最大流速的增量增加了43.66％,灵敏度与结构优...     

一九七八年实用盐标及其来历

回顾了廿世纪初到现在有关盐度定义及计算方法的整个历史,讨论了目前实际存在的困难,特别是关于现场CTD观测结果的换算。一九七八年实用盐标试图克服这些缺点,并已被推荐为国际上采用的标度。新盐标的基础是一个电导率比值的方程,该电导率比为海水样品与标准氯化钾溶液(KCl)在15℃,一个大气压下的电导率的比值,样品是用重量法由蒸馏水稀释和蒸发标准海水制备的。最后,给出了CTD数据换算的新方程组,论述其根据的著作将在本卷另文发表。