氯化钾标准溶液制备技术研究

参照78国际实用盐标基本定义及其背景材料,利用国内现有的技术条件,成功地配制出了特定电导率的KCl标准溶液.采用国际标准海水重新定值法对标准溶液的电导率准确度进行了验证.实验结果表明,新的盐度测量值与原标称值之差最大为-0.0008,最小为0.0000,均在国际标准海水盐度标称值总不确定度士0.001范围之内,复现技术达到国际同等水平,该项研究为建立我国海水实用盐度全程量值传递奠定了基础.     

关于国际标准海水比测的最新资料

美国斯克里普斯海洋研究所很重视国际标准海水的比测工作,他们希望通过比测能得到一种盐度测量的校正方法,使得各次海洋考察中所得结果之差能相互协调。他们的做法是:把标准海水与 KCl 标准溶液相比较,得出标准海水电导率的批间差,在此基础上对测量结果进行修正。早期的标准海水比例实验表明,各批号标准海水的氯度——电导率关系不一致。盐度计是以电导率为标准的,而以前的标准海水却标以氯度。人们曾设想相对于标准 KCI 溶液给标准海水标出电导率之后,也许就能够消除标准海水的批间差了。下面提供的最新标准海水比测实验表明,标以电导率之后,尽管标准海水的批间差减小了,但各批之间仍然存在着显著差别。新的比测结果是根据1978实用盐标的定义,相对于标准 KCI 溶液进行校正的。在这之前由于没有绝对的参考标准,因此不可能计算标准海水的系统误差,从而无法对考察所得的盐度值进行绝对修正。现在有了能复现的 KCl 标准,就可计算标准海水的误差了。     

新型国产无人机航磁系统的应用研究

无人机航磁测量是现今海洋磁测的新技术新方法之一,可解决在海岛礁、海岸带以及冰面覆盖海域等复杂海区中实施高精度、高分辨率磁测的技术问题.采用我国自主研发的海洋磁测最新科研成果,通过两次飞行测量试验,并对航磁测量数据进行处理、分析和精度评估,得到如下结果:自主研发的航磁系统具有动态噪声小,噪声水平为31.46±22.11 ...     

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。     

海水电导率测量仪的校准及其测量不确定度分析

海水电导率是表征海水导电能力的物理量.1978实用盐标的贯彻,使得利用海水电导率测量仪测定盐度法成为当前测量盐度的主要手段.由于使用环境的特殊性,海洋调查对海水电导率测量数据的可靠性提出了更高的要求,通过对电导率测量仪进行定期校准,可以保证海水电导率测量数据的准确性,维护盐度计量单位统一和量值准确可靠.文中详细介绍了海...     

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。     

海底管道超声内检测器开发与工程测试

目前国际上应用较为普遍的海底管道内检测技术主要有漏磁检测技术、超声波检测技术、涡流检测技术。与漏磁内检测技术相比,超声波内检测技术可以直接定量测量管道的剩余壁厚,检测精度较高。本文针对超声内检测器系统开发与缺陷识别量化问题,引入闸门检测超声智能检测方法,对超声内检测器的通过性、检测精度进行工程测试,完成超声内检测器整机系统开发与技术定型。实验结果表明：该系统能够有效发现针孔类缺陷,金属损失类缺陷检出率均大于90%,80%置信度深度精度为±0.04～±0.18 mm,能够满足实际工程应用需求。     

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。     

Gran滴定法测量不同盐度海水样品的总碱度浓度及其影响因素

详细阐述了海水总碱度的定义、测量方法和原理,利用总碱度分析仪即Gran滴定法进行海水总碱度的分析,不仅利用t检验法检验总碱度实验是否存在系统差异,还分析了不同盐度的标准海水,探寻盐度与海水总碱度的关系。实验结果表明:总碱度分析仪的测量精度在±1μmol/L左右,测量过程中无系统差异;海水盐度与总碱度呈正相关关系,即盐度增大,海水总碱度增加;中国系列标准海水不适用于总碱度测量的标准物质。最后总结了海水总碱度测量时的影响因素,如pH电极的效率、反应过程的温度波动等。     

舰载直升机中磁罗盘方位角测量误差分析

舰载直升机上安装的磁罗盘方位角测量精度不仅会受直升机自身的磁干扰影响,在舰载直升机起飞、降落以及低空飞越舰船时,还会受舰船上存在的磁干扰影响。论述了磁罗盘工作原理以及方位角测量误差产生的机理,并对舰载直升机中磁罗盘的磁干扰校准给出了可行的方法。同时,对舰载直升机以不同方位角、不同高度在舰船上空飞越时,磁罗盘方位角受舰船磁干扰的影响进行了深入分析,并通过 MATLAB 仿真进行了验证。     

基于核磁共振技术的海水盐度测量研究探讨

为了进一步提高测量海水盐度的准确度,提出了一种新的测量方法.该方法改进了测量原理,利用核磁共振适合于液体的性质,对海水样品内所含元素进行精确的定量分析,通过建立数学模型并进一步分析处理后得到海水盐度的精确值.这种方法是由实际工作中得到的一种创新思想,目前仍然处于理论研究阶段,而且国内外还没有开展这方面的研究工作.今后会...     

Inconsistency in the conductivity of standard potassium chloride solutions made from different high-quality reagents

The salinity of seawater has been defined in terms of the ratio of its electrical conductivity to that of a standard potassium chloride solution. The potassium chloride solution is obtained by dissolution of high-purity potassium chloride in ultrapure water. However, even high-purity potassium chloride is not 100% pure, and suppliers do not certify it, as the standard for electrical conductivity. We prepared defined solutions using several kinds of high-purity potassium chloride and examined the difference between the measured electrical conductivity ratio and the value calculated from the experimental equation given in the UNESCO background papers. The differences between the electrical conductivity ratios of the solutions made from the various potassium chloride reagents were equivalent to about 0.0012 in salinity. The solution may not actually become a standard for salinity measurements even if it is prepared exactly according to the present definition. The lot dependency of the electrical conductivity ratio of the potassium chloride solutions may result in a systematic error in the measurement of salinity.     

A Study of Eddy Viscosity Coefficient in Numerical Tidal Simulation

Based on the fluid motion equations, the physical meaning of eddy viscosity coefficient and the rationality of the Boussinesq hypothesis are discussed in this paper. The effect of the coefficient on numerical stability is analyzed briefly. A semi-enclosed rectangular sea area, with an orthogonal spur dike, is applied in a 2-D numerical model to study the effect of horizontal eddy viscosity coefficient (AH). The computed result shows that AH has little influence on the tidal level and averaged flow velocity, but has obvious influence on the intensity and the range of return flow around near the spur dike. Correspondingly, a wind-driven current pool and an annular current are applied in a 3-D numerical model respectively to study the effect of vertical eddy viscosity coefficient (Av). The computed result shows that the absolute value of Av is inversely proportional to that of horizontal velocity, and the vertical gradient value of Av determines the vertical distribution of horizontal velocity. The distrib     

海水烟气脱硫恢复系统的实验室模拟评价

恢复系统是海水烟气脱硫(SWFGD)技术的重要组成部分,如何对设计和运行参数进行实验评价一直是难点问题。本文在前期大量工程实践的基础上,建立了一套模拟实际工况多参数变化的循环式实验装置,将曝气深度和池容积按比例缩小,并强化处理海水的循环次数,提出针对气液比计算的缩比模型经验公式。实验中通过调节气体或液体流量、氧化时间、曝气池高度和容积等参数,有效模拟了工厂直排型海水脱硫恢复系统气液比(0.29~7.74)对S(IV)氧化效率、溶液pH值和溶解氧(DO)浓度的影响。此外,还评价了一种电化学-化学复合氧化改进处理技术,考察增加电极保护套对恢复参数的影响,研究结果可为工业放大提供依据。     

海表地转流差商计算试验分析

基于卫星高度计海面异常高度资料反演的海表地转流场在海洋学研究中应用广泛。针对Arbic等(2012)提出的海表地转流差商计算改进算法,以南海为试验海区,通过涡动能和中尺度涡自动识别计算试验对差商改进方法进行有效性检验。结果表明,七点中差法计算的海表地转流场比其他常用差商方法更利于中尺度涡旋外边界确定,得出的涡动能分布规律和数值大小也更符合实际。     

夏季南海西部中尺度物理过程对营养盐和叶绿素a分布特征的影响

通过对2014年8月31日-9月26日国家自然科学基金委南海西部综合航次的调查结果分析,发现在中南半岛沿岸海域存在具有低温高盐的冷涡和位于其东南部海域具有高温低盐的暖涡。相对于暖涡和其他海域,冷涡水团含有更高的营养盐,并在50 m、75 m和100 m层增加明显,DIP分别高0.21 μmol/L、0.39 μmol/L和0.23 μmol/L,DIN分别高4.94 μmol/L、7.56 μmol/L和3.76 μmol/L,DSi分别高2.55 μmol/L、5.25 μmol/L和3.46 μmol/L,说明冷涡对提高初级生产力具有明显的营养优势条件和巨大潜力;叶绿素a最大值均出现在50 m层,其中以海南岛近岸海域最大,冷涡在25 m层提高初级生产力明显,主要是受营养盐影响显著;而在75 m、100 m层可能受到冷涡带来的低温环境而导致叶绿素a含量不高。     

UCTD系统及其关键技术介绍

海洋动力参量拖曳式剖面测量系统(Underway Conductivity-Temperature-Depth instrument,简称UCTD)是国外最新发展起来的一种高技术在航温盐剖面测量装置,其优势在于以较低的成本,给出高密度的海水温度、电导率剖面数据。文章首先介绍了UCTD的起源,而后以国家863"船载多参数拖曳式剖面测量系统技术"课题研制中的UCTD系统为对象,逐一介绍其系统构成、运行原理、关键技术,而后简要介绍了课题进展。     

Frequency Selectivity Analysis Based on Inductively Coupled Channel for Current Transmission Through Seawater

Inductively coupled channels are based on the electromagnetic induction principle and realize long-distance current signal transmission through seawater. Due to a few difficulties in performing actual experiments, it is unclear how the seawater medium affects the frequency selectivity of the current signal. In this paper, a dual dipole model of the inductively coupled seawater transmission channel is established for the traditional short-distance current field transmission mode. The transmission characteristics of electrical signals in seawater are theoretically derived. A platform is used to measure the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the current signal transmission in seawater with transmission frequencies ranging from 30 kHz to 1 MHz, and transmission distances in the vertical range of 4 m. The COMSOL Multiphysics simulation and practical test analysis are carried out to analyze the frequency selectivity of seawater conductivity. It is proved that the seawater resistance increases as the frequency increases, which is the key problem that affects the current signal. This study provides an important theoretical support and experimental evidence for improving the transmission performance of long-distance underwater current signals.     

Swath bathymetry using phase difference: theoretical analysis ofacoustical measurement precision

The phase difference principle is widely applied nowadays to sonar systems used for sea floor bathymetry. The apparent angle of a target point is obtained from the phase difference measured between two close receiving arrays. Here we study the influence of the phase difference estimation errors caused by the physical structure of the backscattered signals. It is shown that, under certain current conditions, beyond the commonly considered effects of additive external noise and baseline decorrelation, the processing may be affected by the shifting footprint effect: this is due to the fact that the two interferometer receivers get simultaneous echo contributions coming from slightly shifted seabed parts, which results in a degradation of the signal coherence and, hence, of the phase difference measurement. This geometrical effect is described analytically and checked with numerical simulations, both for square- and sine-shaped signal envelopes, its relative influence depends on the geometrical configuration and receiver spacing; it may be prevalent in practical cases associated with bathymetric sonars. The cases of square and smooth signal envelopes are both considered. The measurements close to nadir, which are known to be especially difficult with interferometry systems, are addressed in particular     

理想流体层中悬浮隧道管体动水荷载研究-P波

针对理想流体层中的悬浮隧道管体及锚索体系,借助波动方程理论对平面P-波作用下的悬浮隧道,通过引入其管体只在竖直方面上运动和产生刚体位移而不发生变形以及只考虑海水和管体质量产生的动力效应等假定,同时考虑管体上下部海水和锚索刚度及间距的影响,导出了在理想流体层中悬浮隧道管体受到的动水荷载的计算方程组和边界条件。结合一座典型的悬浮隧道,通过参数研究,分析了上部海水厚度h,P-波频率值ω,入射角度α,锚索刚度K_c和锚索间距L对动水荷载值的影响,结果表明:上部海水的存在有利于减小动水荷载值,P波频率值与海水频率一致时将产生共振,入射角度的增大会大幅减小动水荷载值,较小的锚索刚度和较大的锚索间距也会减小动水荷载值。