本發(fā)明涉及海洋勘探領(lǐng)域，特別涉及基于溫度梯度測量海洋湍流的裝置。

背景技術(shù)：

海洋湍流是海洋內(nèi)部鉛直尺度小于1m的海洋微結(jié)構(gòu)運動，海洋中能量傳遞過程一般都是由大尺度向小尺度傳遞，最后轉(zhuǎn)化為海洋湍流耗散。海洋內(nèi)部微結(jié)構(gòu)湍流運動是產(chǎn)生海洋宏觀現(xiàn)象的原動力，所以對于海洋內(nèi)部微結(jié)構(gòu)湍流運動的研究是物理海洋學(xué)中一個非常重要的領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的測量海洋湍流的方法主要剪切法，使用翼型剪切湍流探頭測量海水水體速度的脈動量，再將湍流信號的脈動量通過統(tǒng)計分析計算得出湍流動能耗散率或者混合率等特征值。使用剪切法測量湍流雖然精度高，但是對剪切探頭和海水的相對流速有一定要求，故無法定點測量低海水流速時的海洋湍流。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供基于溫度梯度測量海洋湍流的裝置。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是：基于溫度梯度測量海洋湍流的裝置，包括壓力密封艙、傳感器單元以及尾翼，所述壓力密封艙與所述尾翼設(shè)置有支架，所述支架一端通過抱箍連接固定在壓力密封艙上，所述支架的另一端連接在尾翼上，所述連接架上還安裝有連接桿；所述壓力密封艙上下兩端均設(shè)有艙蓋，其中的上艙蓋上還設(shè)有水密連接器，所述下艙蓋的下端安裝導(dǎo)流罩，所述傳感器單元安裝在導(dǎo)流罩上。

進一步的，所述傳感器單元上安裝溫度傳感器。

進一步的，所述壓力密封艙內(nèi)安裝有姿態(tài)傳感器、電池組、信號處理電路以及數(shù)據(jù)采集電路。

進一步的，所述連接桿的上下兩端設(shè)有吊環(huán)，所述連接桿通過螺栓固定在支架上。

進一步的，所述傳感器單元設(shè)有2個快速溫度傳感器和1個壓力傳感器，2個快速溫度傳感器相互平行且與所述壓力密封艙垂直。

進一步的，所述支架的另一端也通過抱箍連接固定在尾翼上。

進一步的，所述壓力密封艙上端和下端設(shè)有凹槽，所述支架通過兩個抱箍安裝在所述壓力密封艙的上下凹槽處。

進一步的，所述水密連接器可連接水密電纜，水密電纜另一端與pc連接。

進一步的，所述尾翼與所述溫度傳感器平行。

本發(fā)明湍流測量儀器采用的傳感器感測單元包含2個并排平行的快速溫度傳感器和1個壓力傳感器，2個快速溫度傳感器可同時工作，連續(xù)高速采集海水的溫度梯度變化。通過采集到的海水溫度梯度變化，計算得出海水的湍流熱能耗散率。本發(fā)明使用溫度梯度法測量海水湍流熱能耗散率，具有精度高、速度快的特點，提高了測量湍流熱能耗散率的質(zhì)量。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，簡單，使用效果好，具有很好的推廣價值，具有巨大的市場經(jīng)濟前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明主視圖。

圖2為本發(fā)明壓力密封艙1結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1、2所示，基于溫度梯度測量海洋湍流的裝置，包括壓力密封艙1、支架2、觀測單元3、導(dǎo)流罩4以及尾翼5，所述壓力密封艙1與所述尾翼5通過兩個抱箍連接固定在支架2的一端。同時，支架2的另一端也通過兩個抱箍連接固定在壓力密封艙1上，其具體結(jié)構(gòu)是：壓力密封艙1的上端和下端設(shè)有凹槽，支架2通過兩個抱箍11安裝在所述壓力密封艙1的上下凹槽處，安裝緊密，有效保證支架2與壓力密封艙1以及尾翼5連接在一起，緊密固定。為進一步加固，支架2靠近抱箍11處有連接桿10，連接桿10上下兩端安裝有吊環(huán)12，吊環(huán)12旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)連接桿10上的螺栓緊固，實現(xiàn)連接桿10緊固在支架2上。

上述中的壓力密封艙1的上端和下端設(shè)有上艙蓋6、下艙蓋7，其中的上艙蓋6的中間設(shè)有水密連接器8，這種水密連接器8可連接水密電纜，水密電纜另一端與pc連接，完成通訊、下載程序、讀取測量數(shù)據(jù)等操作，設(shè)計科學(xué)合理。

為實現(xiàn)溫度檢測的目的，所述下艙蓋7的下端安裝有導(dǎo)流罩4，下艙蓋7上安裝有傳感器觀測單元3，實現(xiàn)觀測的過程。其具體是傳感器觀測單元3安裝有2個快速溫度傳感器9和壓力傳感器。上述中的2個快速溫度傳感器9和壓力傳感器在水中進行溫度和壓力的檢測。

本發(fā)明所述壓力密封艙1內(nèi)安裝有姿態(tài)傳感器、電池組、信號處理電路以及數(shù)據(jù)采集電路，方便對數(shù)據(jù)的及時處理和存儲。姿態(tài)傳感器用于測量儀器的姿態(tài)和三軸加速度，用于去除儀器本身的震動對計算湍流熱能耗散率的影響。

本發(fā)明儀器可置于水中指定的位置進行定點測量湍流熱能耗散率。通過快速溫度傳感器采集到快速溫度梯度變化的電壓信號，經(jīng)過信號處理電路對電壓信號線性化、帶寬擴展以及預(yù)加重后，通過數(shù)據(jù)采集和存儲電路，將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并存儲到tf卡中。

上述實施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的實質(zhì)所做出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明特別涉及一種基于溫度梯度測量海洋湍流的裝置。其包括壓力密封艙、傳感器單元以及尾翼，所述壓力密封艙與所述尾翼設(shè)置有支架，所述支架一端通過抱箍連接固定在壓力密封艙上，所述支架的另一端連接在尾翼上，所述連接架上還安裝有連接桿；所述壓力密封艙上下兩端均設(shè)有艙蓋，其中的上艙蓋上還設(shè)有水密連接器，所述下艙蓋的下端安裝導(dǎo)流罩，所述傳感器單元安裝在導(dǎo)流罩上。本發(fā)明采用的傳感器感測單元包含2個并排平行的快速溫度傳感器和1個壓力傳感器，2個快速溫度傳感器可同時工作，連續(xù)高速采集海水的溫度梯度變化。本發(fā)明使用溫度梯度法測量海水湍流熱能耗散率，具有精度高、速度快的特點，提高了測量湍流熱能耗散率的質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：周麗芹;賈鵬飛;葛安亮;李英起;乜云利
受保護的技術(shù)使用者：中國海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.26
技術(shù)公布日：2017.08.04