專利名稱：海洋傳感器時間常數(shù)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海洋傳感器時間常數(shù)測量裝置，屬測量儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海洋資料數(shù)據(jù)是海洋開發(fā)和海洋科學(xué)研究的基礎(chǔ)，由海洋傳感器在海水中測量海洋參數(shù)而獲得。海洋傳感器的性能直接關(guān)系到海洋參數(shù)測量的準(zhǔn)確程度和海洋資料的質(zhì)量。時間常數(shù)是傳感器時間響應(yīng)性能的反映，是海洋傳感器的重要性能特征。時間常數(shù)會影響海洋傳感器如海水溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器和pH傳感器等的測量準(zhǔn)確度。例如，海洋學(xué)家利用C(電導(dǎo)率)T(溫度)D(深度)剖面儀，通過測量海水溫度和電導(dǎo)率計(jì)算海水鹽度。由于溫度傳感器和電導(dǎo)率傳感器的時間常數(shù)不同，使CTD剖面儀在同一時間測量的海水溫度和電導(dǎo)率不是同一深度的溫度和電導(dǎo)率。因此，計(jì)算出的鹽度會使鹽度剖面測量產(chǎn)生尖鋒誤差。海洋學(xué)家需應(yīng)用時間常數(shù)匹配傳感器的測量值以消除動態(tài)測量誤差。傳感器時間常數(shù)的測量是提高海洋傳感器測量精度、保證測量數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要手段。
目前，測量海洋傳感器時間常數(shù)尚未有定型的裝置。國內(nèi)曾采用使傳感器從空氣中進(jìn)入水體，測量其階躍變化，來估算傳感器的時間常數(shù)，其測量極不準(zhǔn)確。國外曾有一種實(shí)驗(yàn)性裝置，利用傳感器穿過不同測量參數(shù)值的上下水層測量傳感器的時間常數(shù)，其測量參數(shù)的階躍面不清晰，測量誤差較大，而且操作也不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型采用一個裝有可快速打開和快速關(guān)閉的隔板，使海水體形成測量參數(shù)值不同的兩部分，進(jìn)而在海水體中建立一個海洋參數(shù)階躍界面，以實(shí)現(xiàn)海洋傳感器時間常數(shù)的測量。
本實(shí)用新型所涉及的海洋傳感器時間常數(shù)測量裝置為長方體海水槽，槽內(nèi)有一個PVC材料的隔板。隔板中間有一個約占隔板1/3寬和4/5高的開口，隔板開口上端和開口下端有上下兩條導(dǎo)軌，兩條導(dǎo)軌平行。上一條導(dǎo)軌在開口處斷開。在上下兩條導(dǎo)軌之間裝有PVC材料的矩形拉門，拉門尺寸略大于隔板上的開口，移動拉門可以把開口擋上。拉門的下部與一個氣缸連接，氣缸通過閥門和氣路與壓縮機(jī)相接。氣缸控制拉門在導(dǎo)軌間移動，使開口快速打開和關(guān)閉。隔板上與拉門相疊之處，即隔板開口的下部和左右兩側(cè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置軟橡膠密封圈，用于密封拉門與隔板之間的縫隙，使得隔板兩側(cè)的水不能交換。水槽中隔板的開口處就可以形成海洋參數(shù)階躍界面。
海水槽上部有金屬水平導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌固定在水槽殼體上，水平導(dǎo)軌兩端分別安裝金屬滾筒和滑輪。水平導(dǎo)軌上設(shè)置可滑動滑塊，滑塊上固定安裝一個垂直于水平導(dǎo)軌的金屬支桿，金屬支桿用於固定被側(cè)傳感器。滑塊通過鋼絲繩與水平導(dǎo)軌一端的金屬滾筒和另一端的滑輪相連，滾筒轉(zhuǎn)動帶動滑塊在水平導(dǎo)軌上水平移動，從而使金屬支桿帶動傳感器在海水中運(yùn)動。金屬滾筒的軸與電動機(jī)輸出軸通過制動離合器相連?？刂平饘贊L筒的轉(zhuǎn)動，可控制傳感器的運(yùn)動。電動機(jī)的轉(zhuǎn)動以及連接拉門的氣缸的工作都由微機(jī)控制。
本實(shí)用新型所涉及的海洋傳感器時間常數(shù)測量裝置具體工作過程為首先在被隔板隔開的海水槽的兩部分中分別放置不同參數(shù)(溫度、電導(dǎo)率、溶解氧和pH)值的海水。譬如測量溫度傳感器，則水槽兩部分具有溫度不同的海水；測量pH傳感器，則水槽兩部分具有pH值不同的海水。再將被測傳感器固定在金屬桿下部。然后，再由微機(jī)按程序啟動電動機(jī)，電動機(jī)帶動滾筒轉(zhuǎn)動，通過滑塊在水平導(dǎo)軌上移動帶動金屬桿下部的傳感器在海水中移動。當(dāng)傳感器到達(dá)隔板之前時，微機(jī)控制氣缸將隔板上的拉門打開，傳感器按程序設(shè)定的速度穿越隔板開口形成的水體參數(shù)界面。同時，微機(jī)采集傳感器的測量值，顯示測量值曲線并計(jì)算傳感器響應(yīng)階躍變化幅度63.2％所用的時間，即裝置測量出的傳感器時間常數(shù)。
本實(shí)用新型新涉及的海洋傳感器時間常數(shù)測量裝置是研制、生產(chǎn)和校準(zhǔn)快速響應(yīng)的海洋傳感器的重要動態(tài)檢測設(shè)備，用于檢測不同水體的溫度、電導(dǎo)率、溶解氧和pH值階躍變化過程中傳感器的時間常數(shù)，在海洋開發(fā)和海洋科學(xué)研究中具有廣泛應(yīng)用前景。


圖1為海洋傳感器時間常數(shù)測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-水槽殼體，2-保溫層，3-水槽A，4-水槽B，5-隔板，6-拉門，7-開口，8-氣缸，9-水平導(dǎo)軌，10-金屬滾筒，11-滑輪，12-鋼絲繩，13-滑塊，14-支桿，15-傳感器。
圖2為隔板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，5-隔板，6-拉門，7-開口，8-氣缸，16-導(dǎo)軌，17-導(dǎo)軌，18-密封圈。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
予以描述。如圖所示，整個裝置為長方體水槽結(jié)構(gòu)，水槽殼體1的外面有保溫層2。隔板5將水槽分隔成水槽A(3)和水槽B(4)，隔板5的中部有開口7，開口7的上部兩側(cè)有一條導(dǎo)軌16，導(dǎo)軌16在開口7處斷開。開口7的下面也有一條導(dǎo)軌17。矩形拉門6在導(dǎo)軌16和導(dǎo)軌17之間，并可以拉動。拉門6下部與氣缸7連接，氣缸7固定在隔板5上。隔板開口7的下部和兩側(cè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置軟橡膠密封圈18。水槽殼體1上面固定有水平導(dǎo)軌9。水平導(dǎo)軌9的一端安裝金屬滾筒10，另一端安裝滑輪11。水平導(dǎo)軌9上設(shè)置滑塊13，滑塊13可以在導(dǎo)軌9上滑動。滑塊13通過鋼絲繩12與導(dǎo)軌9兩端的金屬滾筒10和滑輪11連接?；瑝K13與垂直于水平導(dǎo)軌9的支桿14固定在一起，支桿14下部安裝測量傳感器15。
權(quán)利要求1.一種海洋傳感器時間常數(shù)測量裝置，其特征在于由長方體水槽構(gòu)成，水槽隔板(5)將水槽分成水槽A(3)和水槽B(4)，水槽殼體(1)上部固定并安裝水平導(dǎo)軌(9)。
2.按照權(quán)利要求1所述的時間常數(shù)測量裝置，其特征在于隔板(5)的中部有開口(7)，開口(7)的上部兩側(cè)有一條導(dǎo)軌(16)，導(dǎo)軌(16)在開口(7)處斷開，開口7的下面也有一條導(dǎo)軌(17)，矩形拉門(6)在導(dǎo)軌(16)和導(dǎo)軌(17)之間。
3.按照權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的時間常數(shù)測量裝置，其特征在于拉門(6)的下部與氣缸(7)連接，氣缸(7)固定在隔板(5)上。
4.按照權(quán)利要求1所述的時間常數(shù)測量裝置，其特征在于水槽殼體(1)上面固定的水平導(dǎo)軌(9)的一端安裝金屬滾筒(10)，另一端安裝滑輪(11)，水平導(dǎo)軌上設(shè)置滑塊(13)，滑塊(13)可以在導(dǎo)軌(9)上滑動。
5.按照權(quán)利要求1和權(quán)利要求4所述的時間常數(shù)測量裝置，其特征在于水平導(dǎo)軌(9)上的滑塊(13)通過鋼絲繩(12)與導(dǎo)軌(9)兩端上的金屬滾筒(10)和滑輪(11)連接，滾筒(10)的轉(zhuǎn)動使鋼絲繩(12)拉動滑塊(13)在水平導(dǎo)軌上移動。
6.按照權(quán)利要求1和權(quán)利要求4所述的時間常數(shù)測量裝置，其特征在于滑塊(13)上固定有垂直于水平導(dǎo)軌(9)的支桿(14)，支桿(14)的下部安裝傳感器(15)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種測量海洋傳感器時間常數(shù)的裝置,外形呈長方體水槽,水槽內(nèi)裝有快速打開和關(guān)閉的隔板拉門,使水槽分成測量參數(shù)值不同的兩部分,進(jìn)而在海水體中建立一個海洋參數(shù)階躍界面。水槽上面水平導(dǎo)軌上的滑塊帶動固定其上的支架上的傳感器,快速穿過海水參數(shù)階躍界面,實(shí)現(xiàn)海水傳感器時間常數(shù)的測量。
文檔編號G01N27/04GK2511970SQ01279098
公開日2002年9月18日 申請日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者于厚隆, 田雨, 王海峰 申請人:國家海洋局海洋技術(shù)研究所