本發(fā)明涉及測(cè)量?jī)x技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種深水溫度測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù):
由于水下無(wú)線通信困難,而有線通信則需要很長(zhǎng)的通信電纜,操作不便,因此,深水溫度測(cè)量一般采用投擲式水溫儀。傳統(tǒng)的水溫儀,利用下沉和上浮式水的阻力,打開(kāi)和關(guān)閉采樣筒,采集深水樣本。溫度計(jì)置于采樣筒中心。通過(guò)對(duì)水樣的溫度測(cè)量達(dá)到深水溫度測(cè)量目的。其缺點(diǎn)在于:采樣不連貫、易受外力干擾、測(cè)溫不準(zhǔn)。傳統(tǒng)方式一次投放只能測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)不連貫,要得到不同深度數(shù)據(jù),需要長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。由于利用投放時(shí)水的阻力進(jìn)行開(kāi)關(guān),因此很容易受外力干擾。盡管采用的保溫措施,但在打撈過(guò)程中,水樣溫度不可避免的發(fā)生變化,因此測(cè)溫有偏差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出一種深水溫度測(cè)量?jī)x,解決了現(xiàn)有技術(shù)中溫度測(cè)量?jī)x深水水溫測(cè)量難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種深水溫度測(cè)量?jī)x,
包括配重、外殼、導(dǎo)熱片、熱敏電阻、絕熱腔、定時(shí)測(cè)溫電路,所述配重固定在所述外殼的下方,所述導(dǎo)熱片鑲嵌在所述外殼的側(cè)壁上,所述導(dǎo)熱片的外側(cè)面裸露于外,所述導(dǎo)熱片用于將水的溫度傳遞給內(nèi)部測(cè)溫設(shè)備,需要與水充分接觸,其面積要足夠大,所述導(dǎo)熱片的內(nèi)側(cè)面緊貼絕熱腔,絕熱腔為真空腔,用以減少儀器自生溫度對(duì)測(cè)量的影響,所述導(dǎo)熱片的內(nèi)側(cè)面還鑲嵌有熱敏電阻,所述熱敏電阻通過(guò)導(dǎo)線連接所述定時(shí)測(cè)溫電路,定時(shí)測(cè)溫電路通過(guò)熱敏電阻實(shí)時(shí)采集導(dǎo)熱片的溫度。
優(yōu)選的,定時(shí)測(cè)溫電路包括采樣模塊、定時(shí)模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊、數(shù)據(jù)輸出接口、開(kāi)關(guān)、電源;
所述定時(shí)模塊連接所述采樣模塊,所述采樣模塊連接所述數(shù)據(jù)記錄模塊,所述數(shù)據(jù)記錄模塊連接所述數(shù)據(jù)輸出接口,所述數(shù)據(jù)輸出接口還連接定時(shí)模塊。定時(shí)模塊用于定時(shí)產(chǎn)生采樣脈沖。定時(shí)模塊采用高精度恒溫晶振,校準(zhǔn)后1天內(nèi)定時(shí)誤差不超過(guò)1us。采樣模塊由采樣脈沖出發(fā)采樣,采樣熱敏電阻的阻值,并換算為溫度,工作時(shí),數(shù)據(jù)記錄模塊用于記錄測(cè)量數(shù)據(jù),停止工作狀態(tài),數(shù)據(jù)記錄模塊可通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口連接計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口讀取測(cè)量數(shù)據(jù)和起測(cè)時(shí)間,進(jìn)行事后分析。
優(yōu)選的,數(shù)據(jù)輸出接口還連接定時(shí)模塊,計(jì)算機(jī)可通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口讀取和修改定時(shí)模塊的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)時(shí)間校正。
優(yōu)選的,導(dǎo)熱片包括外層、內(nèi)層,所述外層材料為鋁合金,由于其材質(zhì)為鋁合金,使得外層具備良好的導(dǎo)熱性的同時(shí),又具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度,外層表面涂有防水漆層以增強(qiáng)其抗腐蝕能力,所述內(nèi)層材料為導(dǎo)熱硅膠,熱敏電阻固定在導(dǎo)熱硅膠上,所述導(dǎo)熱片外側(cè)面的面積大于50平方厘米,以保證與水充分接觸。
優(yōu)選的,打開(kāi)開(kāi)關(guān)后,儀器自動(dòng)工作,即進(jìn)入工作狀態(tài),實(shí)時(shí)記錄水溫,并記錄起測(cè)時(shí)間,定時(shí)模塊每秒向采樣模塊發(fā)送一個(gè)采樣脈沖,觸發(fā)采樣,采樣模塊將測(cè)量溫度記錄到數(shù)據(jù)記錄模塊,數(shù)據(jù)記錄模塊足夠大,以保證可記錄整個(gè)測(cè)量過(guò)程的數(shù)據(jù)。由于溫度數(shù)據(jù)量小,普通的存儲(chǔ)器即可滿足需求。采用8位二進(jìn)制數(shù)記錄一次測(cè)量,1MB的存儲(chǔ)器可記錄1M條信息。相當(dāng)于連續(xù)記錄291天。
優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)記錄模塊采用8位二進(jìn)制數(shù)記錄一次測(cè)量,數(shù)值范圍為-128~128,精度為0.1℃,量程為25.6℃,海水溫度范圍通常在-2℃~30℃之間,范圍超過(guò)量程,因此需要分檔,記錄分為2檔,一檔的測(cè)量范圍為-5.5℃~19.8℃,適用于大部分情況,二擋的測(cè)量范圍為10.1℃~35.4℃,適合于表層水溫的測(cè)量,設(shè)備自動(dòng)換擋,通過(guò)記錄“11111111”表征工作于一檔,通過(guò)記錄“01111111”表征工作于二檔。
優(yōu)選的,所述配重為圓錐形,尖端向下;外殼為圓臺(tái)形,細(xì)端向上,細(xì)端中心設(shè)有掛環(huán)。設(shè)備整體呈梭狀,便于在水中升降。外殼細(xì)端中心設(shè)有掛環(huán),用于連接纜繩。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提供一種深水溫度測(cè)量?jī)x,可以再開(kāi)啟后對(duì)水溫進(jìn)行連續(xù)采集和記錄,并記錄起測(cè)時(shí)間,相對(duì)于傳統(tǒng)儀器,減少了操作次數(shù),且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一種深水溫度測(cè)量?jī)x的外部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明一種深水溫度測(cè)量?jī)x的水平截面示意圖;
圖3為本發(fā)明導(dǎo)熱片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明定時(shí)電路的連接示意圖。
圖中:1-外殼;2-導(dǎo)熱片;3-配重;4-絕熱腔;5-熱敏電阻;6-定時(shí)測(cè)溫電路;7-內(nèi)層;8-外層;9-防水漆層。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
一種深水溫度測(cè)量?jī)x,由配重3、外殼1、導(dǎo)熱片2、熱敏電阻5、絕熱腔4、定時(shí)測(cè)溫電路6組成。如圖1所示,從外部可以看到錐形的配重3和圓臺(tái)形外殼。外殼1上鑲嵌有50平方厘米的導(dǎo)熱片2。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2是外殼1部分的水平截面圖。導(dǎo)熱片2鑲嵌在外殼1上,導(dǎo)熱片2的內(nèi)側(cè)緊貼絕熱腔4,并鑲嵌有熱敏電阻5。熱敏電阻5通過(guò)導(dǎo)線連接定時(shí)測(cè)溫電路6。絕熱腔4可以有效防止設(shè)備自身熱源對(duì)測(cè)溫的影響。導(dǎo)熱片2的結(jié)構(gòu)如圖3所示。導(dǎo)熱片2包括外層8、內(nèi)層7,內(nèi)層7鑲嵌熱敏電阻5。外層8采用鋁合金以保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度,外層8表面涂有防水漆層9以增強(qiáng)其抗腐蝕能力。內(nèi)層7采用導(dǎo)熱硅膠以充分與熱敏電阻5充分接觸并絕緣。
定時(shí)測(cè)溫電路6包括:采樣模塊、定時(shí)模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊、數(shù)據(jù)輸出接口、開(kāi)關(guān)、電源。主要的連接關(guān)系如圖4所示。定時(shí)模塊、采樣模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊、數(shù)據(jù)輸出接口依次相連,數(shù)據(jù)輸出接口還連接定時(shí)模塊。為保證時(shí)間的準(zhǔn)確性定時(shí)模塊實(shí)用恒溫晶振,時(shí)間日偏差不超過(guò)1us。定時(shí)模塊依靠獨(dú)立紐扣電池供電,關(guān)機(jī)時(shí)依然工作在低耗狀態(tài),繼續(xù)記錄時(shí)間。開(kāi)機(jī)后,定時(shí)模塊每秒向采樣模塊發(fā)送采樣脈沖。采樣模塊被采樣脈沖觸發(fā),采集溫度信息,并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)記錄模塊。關(guān)機(jī)后,計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口從數(shù)據(jù)記錄模塊讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出接口還連接定時(shí)模塊。計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口讀取或修改定時(shí)模塊的時(shí)間。數(shù)據(jù)記錄模塊采用8位二進(jìn)制數(shù)記錄一次測(cè)量,精度為0.1℃時(shí),量程分為2檔。一檔的測(cè)量范圍為-5.5℃~19.8℃,適用于大部分情況。二擋的測(cè)量范圍為10.1℃~35.4℃,適合于表層水溫的測(cè)量。設(shè)備自動(dòng)換擋,通過(guò)記錄“11111111”表征工作于一檔,通過(guò)記錄“01111111”表征工作于二檔。數(shù)據(jù)記錄模塊采用2個(gè)4MB閃存,數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ),以保證可靠性。4MB可保存近3年數(shù)據(jù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出多數(shù)應(yīng)用需求。數(shù)據(jù)輸出接口采用USB接口。
儀器使用時(shí),應(yīng)先校時(shí);在對(duì)時(shí)間要求不高的場(chǎng)合可跳過(guò)校時(shí)。然后打開(kāi)開(kāi)關(guān),儀器開(kāi)始以每秒一次的速度測(cè)溫。將儀器外殼密封,沉入水中,直至足夠深度。等待1分鐘后,打撈起來(lái),打開(kāi)外殼,關(guān)機(jī)。最后將儀器連接到計(jì)算機(jī),通過(guò)專用軟件即可讀取整個(gè)水下過(guò)程的溫度變化。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。