[实用新型]智能海水表层温度测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋测量装置，特别是涉及一种测量海水表层温度的装置。 

背景技术

海水温度是最基本的海洋环境要素之一，是反映海水热状况的物理量，海水温度的分布与变化影响并制约着其他水文气象要素的变化。海水温度资料对全球气候变化研究以及中长期的气象预报有着非常重要的意义，海水温度的分布及其随时间的变化直接影响水下声波的传播速度和路径变化。海水温度测量对于海洋科学研究、海洋开发利用以及海上军事活动等都具有重要意义。 

海水温度测量通常采用集成测量仪器，水温传感器需要和其它水文要素传感器集成组合在一起使用，比如CTD、XCTD、XBT等测量仪器。这些测量仪器需要搭载测量船只，在船舶到达站位后使用绞车下放到不同深度测量海水温度、盐度和深度剖面。这些测量仪器制造成本较高，海上作业比较麻烦，不适用近岸水温观测和海洋表层水温观测。 

目前，近岸海洋表层水温测量使用人工方法进行：一是使用把水银温度计装在特制外壳内的海水表面温度计测量，提出水面读取温度值时温度计仍然浸在外壳内的海水中；另一种方法是人工水桶提取海水，再用精密温度计测定水温。此外，在卫星上通常利用辐射温度计测量大范围的海水表面温度。 

使用人工方法测量海水表面温度，需将温度计直接放入水中进行或者用水桶取水进行。这种测量方法费时、费力，无法实时、快速、不间断地获取所有的原始数据，而且测量的准确性也易受到人为因素的影响。利用飞机或者卫星遥感测温可以迅速同步获取大面积温度信息，但是遥感测得的海表温度与常规方法测得的表层温度和很大差异，而且热带气团和油膜对遥感测量影响也较严重。 

发明内容

针对现有技术海水表层温度测量所存在的问题，本实用新型推出一种能够长期连续自动监测表层海水温度的仪器，采用水温传感器和浮子的组合结构，使水温传感器保持在表层海水中，实现近岸表层海水温度要素的长期定点自动测量。 

本实用新型所涉及的智能海水表层温度测量仪包括水温传感器、浮子和通信电缆，水温传感器镶嵌在浮子中心并与浮子固定连接，连接水温传感器的通信电缆从两侧穿过浮子与岸上的上位机连接。上位机为数据处理显示的终端计算机或者数据采集器。 

浮子呈圆筒形结构，主体采用钢板骨架，外封PVC材料，内部充填发泡剂。浮子下部设置配重铅板，压住配重铅板的压板与浮子内部的钢板焊接。浮子中央开有传感器通孔，水温传感器镶嵌在通孔内。 

水温传感器呈圆柱状结构，外壳包括套桶、顶盖、底座，顶盖和底座与套桶粘接。套桶中心嵌套金属套管，套桶内部采用环氧树脂灌封。水温传感器套桶内设置温度测量探头和数据采集电路板，温度测量探头置于水温传感器底端，数据采集电路板置于金属套管中心。温度测量探头外部设置可拆卸的防护罩，通过螺纹连接到底座上，防护罩上开有圆孔， 温度测量探头可通过防护罩开设的圆孔与外部海水接触。温度测量探头包括用不锈钢材料封装的半导体温度敏感元件，半导体温度敏感元件与数据采集电路板连接，数据采集电路板与连接上位机的通信电缆连接。通信电缆通过顶盖中心电缆孔内的锁紧插头与数据采集电路板连接，顶盖内部采用环氧树脂灌封。 

本实用新型所涉及的智能海水表层温度测量仪应用时，浮子和中心镶嵌的水温传感器置于表层海水中，水温传感器直立于海水中，温度测量探头的半导体温度敏感元件感应海水温度信号，数据采集电路板采集感应探头的温度值，经过运算处理，再由通信电缆向上位机输出实时的水温测量值。通信电缆采用硫化拉力电缆，提供对传感器的牵引和传输信号。水温传感器、拉力通信电缆和浮子会随着水位的变化而自由升降，实现了真正意义上的海水表层温度测量。 

本实用新型所涉及的智能海水表层温度测量仪使用数字化半导体温度敏感元件和使用稳定可靠的数据采集技术，并采用最小二乘法校正数据测量误差，具有响应速度快、测温精度高等特点。而且，水温传感器与上位机采用RS485通信，可以接受上位机的命令，实现数据输出、自校准、自动标定、故障报警等功能，具有智能化的特点。智能海水表层温度测量仪可以安装在近海海岸、江河和湖泊中来测量水体表层温度的实时变化。 

附图说明

图1为水温传感器和浮子连接示意图。 

图2为水温传感器剖面图。 

图3为数据采集板电路框图。 

附图中标记说明： 

1、浮子     2、右穿线孔

3、销钉     4、发泡剂

5、定位块   6、螺母

7、左穿线孔 8、配重铅板