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。     

SZC11-1型深海水文仪的盐度测量

ＣＴＤ测量系统和ＳＴＤ测量系统是海洋调查中现场测量海水盐度、温度和压力的常规调查设备。两种系统的盐度测量技术分别采用计算法和补偿法。这两种方法具有各自的优势，也都在某些方面存在不足或在应用中受到各种技术条件的限制。本文介绍一种新的深海盐度测量方法。它充分发挥了计算法和补偿法测量技术的优势，而克服了单独应用某种方法带来的困难。这种新技术首先应用在我国研制的ＳＺＣ１１－１型深海水文仪系统之中，取得了满意的效果     

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。     

深海水文仪研制中的几个问题

深海环境的测量标志着海洋调查的进步。深海观测仪应有特定的性能。本文在研制深海水文仪器的基础上,对于深海环境对结构.传感器的要求以及海洋环境对测量结果的影响做了初步讨论。     

C(35,15,0)数值介绍

一个标准大气压下盐度准确为35的标准海水在15℃时的电导率,现在正规通用的符号是C(35,15,0)。C(35,15,0)的数值在标定电导率传感器和由CTD系统的现场测量值计算盐度值时都需用到,是一个基本常数这里,辑录了国外某些较有影响的单位和个人所采用和实测的部分C(35,15,0)数值,列于下表。     

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。     

参考数据集对Argo剖面浮标盐度观测资料校正的影响

国际Argo计划采用新颖的Argo剖面浮标来监测全球大洋中上层的变化,对浮标盐度观测资料进行质量控制是非常重要的。本文采用历史水文观测资料集得到的温-盐度(-S)关系,并利用Wong等人开发的WJO延时模式盐度校正方法,对电导率传感器出现漂移、偏移等故障的Argo剖面浮标盐度资料进行校正。对影响校正结果的历史水文资料集(或参考数据集)的选取进行了初步研究,并在不同的海区进行试验。结果表明,选取合适的参考数据集可以提高盐度校正的精度。     

海水温盐深剖面测量技术综述

温盐深是反应海洋物理学特性的重要参数,是海洋水文观测的基本要素。CTD剖面仪(Conductivity-Temperature-Depth profiler)是进行海水温盐剖面观测的主要仪器,利用CTD剖面仪可精确测得水下不同深度上海水的温度和电导率参数,进而能够推算出海水盐度、密度、声速等相关信息,对于海洋经济开发、海上国防建设、海洋环境保护等都具有非常重要的意义。本文介绍了温盐深剖面测量技术的基本原理与发展现状,对几种典型的温盐深测量设备及各种海洋观测平台中搭载的CTD传感器进行了介绍,论述了CTD传感器的标定和测试技术,并对其发展趋势进行了分析。     

多功能波浪浮标研制

多功能波浪浮标是一种可在海洋台站和近海进行波浪(含波向)、表层水温、表层海水盐度三项水文要素自动测量和信息处理的观测装置。该浮标的研制目的是解决水温和盐度传感器现场安装和连续长期使用所遇到的问题,把我国目前海浪观测技术提高到世界先进水平,并且替代至今赖以进口的同类仪器。目前,国际上较实用的波向浮标主要有两大类:表面波向测量浮标和水下波向测量浮标。前者有美国的956型(改进型为1156型)波浪跟踪浮标、荷兰的波浪骑士方向浮标,这两种浮标都是遥测型浮标,可获得实时测量信息,956型波浪跟踪浮标只能测量波浪要素。80年代,国…     

走航式海洋多参数剖面测量系统(MVP)温度和电导率滞后效应的一种资料处理方法

走航式海洋多参数剖面测量系统(MVP)是一种集成程度和自动化程度都较高的海洋调查设备,能对多要素进行同时观测,获得高水平空间分辨率的数据资料。MVP由于温度和电导率传感器响应时间的不匹配,下放速度过快(峰值速度4m/s)而造成非常严重的盐度尖峰现象。本研究通过结合F法、GM法和Grose法提出的盐度尖峰订正方案,提出了一种新的方法Match conductivity and temperature response times法,对压力、温度和电导率传感器三者进行响应时间的匹配来减弱盐度尖峰。与SBE-9型CTD资料进行对比发现订正后的资料误差比订正前减小80%,与CTD盐度曲线互相关程度为0.917。对比35N断面修正前后的盐度资料发现订正后温盐跃层处出现的低盐区域消失,与CTD断面资料对比结果显示MVP资料比CTD资料在细结构上更具有优势。     

AUTOSAL8400B型实验室盐度计及其应用

AUTOSAL 84 0 0 B型实验室盐度计是一种高精度的测量海水电导率 (换算盐度 )的仪器 ,其测量精度可达到± 0 .0 0 2 psu,被广泛应用于海洋环境测量以及现场和实验室仪器定标等领域。它的高精度测量特性在深海大洋中显得尤其重要。本文将详细介绍该盐度计的性能 ,以及操作步骤和使用技巧等 ,以便充分展示和发挥该盐度计的作用     

处理走航式海洋多参数剖面测量系统(MVP)温度和电导率滞后效应的方法

走航式海洋多参数剖面测量系统(moving vessel profiler,MVP)是一种集成程度和自动化程度都较高的海洋调查设备,能对海洋多要素进行同时观测,获得水平方向的高分辨率数据资料。由于温度和电导率传感器响应时间的不匹配,MVP下放速度过快(峰值速度4 m/s)而造成非常明显的盐度尖峰现象。本研究结合Fofonoff(F)法、时间常数指数递归数字滤波(Giles and McDougall,GM)法和Grose提出的盐度尖峰订正方案,提出了一种新的方法,即MCT(match conductivity and temperature response time)法,通过对压力、温度和电导率传感器进行响应时间的匹配来减弱盐度尖峰。将SBE-9型CTD资料作为标准,发现订正后的资料与CTD盐度曲线的互相关系数为0.917,误差比订正前减小80%。对比35°N断面修正前后的盐度资料,订正后温盐跃层处出现的低盐区域消失。MVP的应用比常规海洋调查仪器CTD对于海洋现象的观测更有优势。     

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)     

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 …     

AUTOSAL 8400B实验室盐度计的检测方法

盐度是海洋水文监测中一个重要被测参量,高质量盐度数据的重要性已经在远海调查和近海调查中被认知。大部分的盐度监测数据是通过现场多参数监测仪器(如CTD)获取的,而实验室盐度测量依然是获得高精度盐度数据的有效方法。AUTOSAL 8400B实验室盐度计是加拿大Guildline仪器公司研制开发的一种高精度的测量海水电导率比值的仪器,其测盐最大允许误差可达到±0.002 psu,经常被用于标准海水的定值和CTD仪器的校准。我国国内引进了不少该型仪器,为了把好其质量关,国家海洋标准计量中心研发了一套对该仪器进行科学的检测的方法。     

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.     

建立盐度测量标准,发展盐度测量技术

国家海洋局海洋技术研究所研制成功的JDA1—1型精密电导率比测量装置,为在我国建立盐度测量标准、发展盐度测量技术做出了有益的贡献。本文试从以下几个方面阐述该装置在标准、技术、系统以及相互之间的关系上所表现出来的特色,并由此得出几点启示。这些启示对于我们今后的科学研究和技术进步或许是有所裨益的。     

ARGO剖面浮标数据质量控制过程剖析

ARGO计划的观测目标是能取得精度分别为0．5℃和0．01PSU的海水温度和盐度资料。然而，由于目前海水盐度是采用海水电导率间接导出的，而测量海水电导率的传感器很容易产生偏差。因此，必须对获得的ARGO数据进行质量控制。文章详细介绍了ARGO剖面浮标资料实时质量控制模式和延时质量控制模式及其采用的质量控制方法等。     

深海综合观测浮标研制及其在热带西太平洋的应用

目前尽管国内近海浮标实现了产品化,但深远海尚无定型可靠的深海综合观测浮标系统,基于此,中国科学院海洋研究所设计制作了深海综合观测浮标系统,其浮标体为柱台型结构,采用单点锚泊系留。整个系统主要由浮标体、系留子系统、观测子系统、数据采集处理控制子系统、通信子系统、供电子系统、检测子系统、安全报警子系统和岸基数据接收处理子系统等9部分组成。浮标系统通过搭载不同类型的传感器,实现对风速/风向、气温、相对湿度、气压、能见度、雨量、波浪、表层水温、表层盐度、表层溶解氧、表层叶绿素、表层浊度、剖面流速流向、剖面温盐深（最大深度可达1 000 m）、方位及浮标位置等要素进行实时观测,从而完成对海洋气象、水文和水质等要素的长期、连续、自动监测,并支持铱星和北斗等卫星通信方式,将观测数据实时的传输到岸基数据接收处理系统。近年来,深海综合观测浮标系统在热带西太平洋海域连续进行了4次海上应用,每次应用时间长达1 a。它提供了第一手的大洋上层和海气界面长时间序列的实时连续观测资料,促进了关于气候变化和深海大洋的研究工作。所研制的深海浮标达到目前国际同类产品（美国ATLAS浮标、日本TRITON浮标）的先进水平,并且在水下感应耦合传输等方面进行了创新,形成了自有特色。     

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...