Argo浮标CTD温度传感器实验室中测试评估方法

文中主要研究Argo用CTD在实验室内进行海洋工作状态的模拟。由于Argo用CTD温度传感器布放在深海区域,在高压低温的状态下,在剖面测量中曾经出现低温温度跃迁的现象,因此在CTD实验室对其温度性能测试评估方法加以改进。具体方法如下:先以常规测试评估方法检验,将已经确定达到指标要求温度传感器在压力罐内反复加压、保压、泄压,对其进行长期温度性能测试。根据实验数据总结出Argo浮标用CTD温度传感器的海洋环境温度测量特性及具体测试评估方法,使实验室温度测试水平得到提升。     

海洋测温系统动态特性的探讨

海洋微结构的测量引起了国内外海洋学家的关心和重视。由于时间常数与动态误差的密切关系，因之减小测温系统的时间常数就成为观测海水微结构急待解决的问题。本文着重讨论了海洋测温的动态方程及其特性，提出了海洋温度传感器动态测量方程的数学模型，并就输入信号的形式进行了讨论。指出一般金属电阻式温度传感器的时间常数大所引起的动态误差不能忽视，     

温度传感器在小型ROV系统中的应用与研究

介绍了一种响应时间快、高精度、低功耗的温度传感器软硬件设计。传感器与ROV之间采用有缆方式进行通信,使得ROV可以方便有效地控制温度传感器,并可根据具体测量环境改变加装方式和通信模式。模块化的设计减小了传感器的体积使其可方便地集成在小型ROV系统或其它测量平台上。     

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。     

SBE3温度传感器时间常数测量和测试方法的研究

针对在海洋观测领域得到广泛认可的海鸟SBE3高精度温度传感器进行时间常数测量和测试方法的研究。研发设计了时间常数测量装置来对SBE3温度传感器的动态特性进行测试。开展了1 m/s运动速度下的时间常数测量,不同运动速度和时间常数关系的研究,并且对不同温差梯度和时间常数的关系也进行了实验研究。通过对大量的实验数据进行分析,测试结果显示,SBE3温度传感器在运动速度为1 m/s时时间常数为64.8 ms,与海鸟公司标称值65 ms相比,绝对偏差0.2 ms,相对偏差0.3%。不同运动速度下的时间常数关系与国际公开文献上的研究结论一致。     

基于CFX数值模拟的XBT内部传感器布置研究

XBT是可投弃式温深剖面测量仪的简称,用以测量海水不同深度的温度。为了研究XBT探头内部光纤传感器的合理布放位置,以尽可能减小温度与压力测量的误差,针对探头在水中的主要运动状态,运用CFX软件做瞬态温度响应模拟,包括阶跃温度响应和线性温度响应;然后对不同运动速度的XBT探头做稳态数值模拟,着重分析了其导流腔内水流速度与压力分布。模拟结果表明,线性响应引起的温度测量误差要小于阶跃响应,温度传感器宜放在导流腔中靠前的位置,同时导流腔后端存在水流静压为0的位置,适合压力传感器的布放。本文针对光纤XBT探头所做的流体仿真,为内部温度、压力传感器的布置提供了理论指导,对于同类传感器的设计也具有一定的参考价值。     

最小二乘法在XQY1-1型气压传感器中的应用

压阻式压力敏感元件的输出特性温度系数较高,为了保证测量数据的准确度必须对测量数据进行修正.文中介绍了基于最小二乘曲线拟合技术在XQY1-1型气压传感器中的应用.     

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。     

电流型集成温度传感器的应用

介绍ＡＤ５９０温度传感器的测温原理及其测量精度分析，据此设计一种防爆型温度变送器     

不同曲率球面体入水砰击载荷数值计算

从三维边界元方法出发,基于Wagner的自由液面抬升理论,采用数值仿真的方法研究了圆球入水的问题。通过数值模拟与轴对称体入水试验结果的正确性及适用性进行验证的基础上,并分析了不同半径的球体在不同速度下的入水总体受力和表面压力的变化规律。计算结果表明随着球体半径和入水速度的增加,峰值压力迅速增加,受力峰值与球体半径的平方和入水速度平方成正比关系;球体表面压力系数的分布计算结果表明,在测试点与水开始接触时压力系数最大,然后迅速减小;压力系数和入水速度无关,但和入水深度相关。     

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。     

高超声速风洞进气道流量系数测量精度影响因素研究

进气道是飞行器动力装置的重要组成部分,准确测量进气道流量系数是进气道风洞试验的重要内容。对来流马赫数Ma=4.5,5.0和6.0状态下皮托管进气道开展流量系数测量研究,通过对比理论值和实测值,获取各状态流量系数修正系数。试验结果表明,随着来流马赫数增加,进气道流量系数与理论值偏差较明显,并逐渐增大。超声速风洞试验通常认为测量截面总温与来流总温相等,通过对测量截面总温与来流总温偏差以及测量截面流场畸变情况的分析,判断测量偏差主要是由测量截面总温等于来流总温的假设导致的。在高超声速风洞试验中,由于模型壁面热交换的存在,测量截面总温低于来流总温,进气道流量系数测量时需要进行总温修正,以提高流量测量精度。      

三参数模型法地层压力预测及应用

针对目前地层压力不能够精确预测的问题,提出了利用测井声波资料配合相关测井曲线预测地层压力的三参数模型法,该方法考虑了与地层声速相关的3个主要因素,即泥质含量、孔隙度、有效应力。将该方法应用于济阳坳陷东营凹陷,通过实测压力系数与预测压力系数的对比分析,结果表明:利用三参数模型法预测地层压力在提高地层压力预测精度方面具有一定的有效性与合理性。     

MSCTI快速温度、电导率测量仪的时间常数测量及定标方法研究

美国PME(Precision Measurement Engineering,Inc.)公司的MSCTI(Micro Scale Conductivity-Temperature Instrument)快速温度、电导率测量仪是测量微小尺度温度、电导率变化的仪器。目前国内外很多用户都是采用该仪器测量温盐跃层界面变化情况及湍流等现象。对于快速响应的温度传感器国内目前没有相应的测试检测装置。对PME公司的MSCTI温度传感器的时间常数测量及针对该测量仪的两种定标方法进行比较分析。实验结果表明经过四次拟合定标方法得出的温度测量值与温度标准值的测量误差较小,而采用PME公司推荐的两点拟合方法得出的电导率值测量误差较小。文章对该测量仪做了较为细致的分析,为科学使用该测量仪进行了探索,为今后使用该测量仪的海洋科学工作者提供一定的技术参考。     

基于LabVIEW 水下温盐深数据采集程序一体化设计

温盐深数据在海洋观测、海洋资源开发、国防军事领域都发挥着重要作用, 为研究海洋过程、开发海洋资源、保护海洋生态等重要领域提供基础水质数据。为实现温盐深传感器中各类数据的实时采集、实时显示和数据储存等功能, 本文基于LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering） 软件, USB 数据采集卡、温度传感器、压力传感器、电导率传感器、计算机等硬件, 通过设计采集程序, 实现各类传感器与计算机的通信交互, 最终完成基于LabVIEW 水下温盐深数据采集程序一体化设计。经过多次测试验证, 该程序具有性能稳定、通用性强等特点, 同时在测量精度方面, 温度和深度数据与实际测量数据基本一致, 盐度数据平均误差为2.33%, 基本满足设备要求, 为水下温盐深数据采集提供新的思路。     

SBE26型浪潮仪

美国海鸟公司近年来生产的SBE26型浪潮仪采用石英压力传感器,1024k固态半导体存储器,通过RS—232口输出数据。它具有准确的温度传感器,并可选择安装电导率传感器。壳体及外部结构全部采用塑料和钛结构。仪器有可靠有效的软件支持。     

温湿度传感器相对湿度示值误差测量结果的不确定度评定

依据JJF 1076-2001《湿度传感器校准规范》,以二级分流式湿度发生器、精密露点仪、精密露点仪温度传感器为标准器,以VAISALA的HM70型手持式温湿度传感器为研究对象,开展温湿度传感器相对湿度示值误差的试验研究,给出其测量结果的不确定度评定方法和步骤。在相对湿度10%RH~90%RH时,HM70温湿度传感器测量结果的扩展不确定度为1.2%RH~1.7%RH(k=2)。     

水声换能器动态吃水与传感器技术探讨

分析了水声换能器静态吃水和动态吃水的差异,以及由这种差异带来的测量精度误差。对压力式验潮仪测量潮汐变化的基本原理和工作模式进行了剖析,探讨了采用压力传感器进行测量水声换能器动态吃水的可能性,并提出了测量水声换能器动态吃水的新概念、新方法。     

便携式数字温度计

本文介绍的便携式数字温度计具有测量精度高、使用寿命长、功耗小、成本低、抗干扰能力强、易于制作等特点,尤其适用于野外操作。 Ⅰ.传感器电路 采用两端单片集成温度传感器AD590,AD590输出随温度变化的电流,在其输出端串接一精密电阻再     

海底管线表面压力分布的理论分析

为了获取海底管线表面压力变化特征,基于固体边界层基本方程,利用摄动方法推导了管线表面压力分布解析式,并利用物理模型试验数据对理论公式进行了检验。经对公式系数做出适当调整,压力系数的计算公式能反映出边界层分离点前后的分布规律。