一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種海洋觀測用潛標，具體地說是涉及一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋潛標可實現(xiàn)潛標布放點處海洋環(huán)境參數(shù)的長期連續(xù)測量，是少數(shù)可以進行海洋環(huán)境參數(shù)定點連續(xù)觀測的重要設(shè)備之一?，F(xiàn)有普通海洋觀測潛標大多僅能進行海洋溫度、鹽度、密度、壓力、流速、流向等宏觀尺度參量方面的觀測，對海洋微尺度湍流方面的觀測則較為欠缺，不能較好地實現(xiàn)海洋環(huán)境的多尺度同步全面觀測。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，以實現(xiàn)多尺度海洋環(huán)境參量同步觀測，除了溫度、鹽度、密度、壓力、流速、流向等宏觀尺度參量的測量外，還可以獲取海洋上層微尺度湍流定點數(shù)據(jù)以及海洋深層微尺度湍流的剖面數(shù)據(jù)等。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)解決方案是:
[0005]一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，包括豎向布置的纜繩，在纜繩的上部設(shè)置有第一溫鹽鏈、第二溫鹽鏈、微尺度定點湍流儀與主浮體，所述第一溫鹽鏈與第二溫鹽鏈均包括溫度儀、溫深儀和溫鹽深儀，主浮體位于第一溫鹽鏈和第二溫鹽鏈之間，主浮體上安裝有聲學多普勒流速剖面儀，在纜繩的中部設(shè)置有往復式微尺度湍流剖面儀，所述往復式微尺度湍流剖面儀上安裝有溫鹽深儀、海流計以及用于觀測湍流的剪切探頭與快速溫度探頭，在往復式微尺度湍流剖面儀的行程兩端設(shè)置有限位器，在纜繩的下部設(shè)置有深海海流與溫鹽測量單元，所述深海海流與溫鹽測量單元包括溫鹽深儀和海流計；在纜繩的頂端設(shè)置有第一子浮體，在纜繩的底端設(shè)置有錨泊系留與釋放單元。
[0006]進一步的，所述微尺度定點湍流儀設(shè)置2?5個，且沿纜繩上下分層布置。
[0007]進一步的，所述主浮體位于水下500米處，所述聲學多普勒流速剖面儀共設(shè)置2臺，分別為用于觀測主浮體向上500米流場的第一聲學多普勒流速剖面儀和用于觀測主浮體向下500米流場的第二聲學多普勒流速剖面儀。
[0008]進一步的，所述往復式微尺度湍流剖面儀在水深1000米至2500米處，沿纜繩做往復運動，此段區(qū)域的纜繩為包塑纜繩。
[0009]進一步的，所述深海海流與溫鹽測量單元布置在水深2500米至海底處；深海海流與溫鹽測量單元可根據(jù)測量需要分層設(shè)置數(shù)個高精度溫鹽深儀和單點式海流計。
[0010]進一步的，所述錨泊系留與釋放單元包括雙并聯(lián)聲學釋放器、錨鏈和重力錨。
[0011]本實用新型的有益技術(shù)效果是:
[0012]本實用新型可對潛標布放海域進行全水深宏觀及微觀多尺度海洋動力環(huán)境參數(shù)長期連續(xù)同步觀測，除了可以獲取溫度、鹽度、密度、壓力、流速、流向等宏觀尺度海洋環(huán)境參數(shù)外，還可以獲取海洋上層的微尺度湍流定點數(shù)據(jù)以及海洋深層的微尺度湍流剖面數(shù)據(jù)等，二者同步獲取可實現(xiàn)海洋動力環(huán)境變化機理的進一步深入認識，是未來海洋觀測潛標的發(fā)展趨勢。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明:
[0014]圖1為本實用新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1_纜繩，2-第一溫鹽鏈，3-第二溫鹽鏈，4-第一微尺度定點湍流儀，5-第二微尺度定點湍流儀，6-主浮體，7-聲學多普勒流速剖面儀，8-往復式微尺度湍流剖面儀，9-第一限位器，10-第二限位器，11-高精度溫鹽深儀，12-單點式海流計，13-第一子浮體，14-第二子浮體，15-雙并聯(lián)聲學釋放器，16-銷鏈，17-重力銷。
【具體實施方式】
[0016]結(jié)合附圖，一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，包括豎向布置的纜繩1，在纜繩I的上部設(shè)置有第一溫鹽鏈2、第二溫鹽鏈3、第一微尺度定點湍流儀4、第二微尺度定點湍流儀5與主浮體6。所述第一溫鹽鏈2與第二溫鹽鏈3均集成有溫度儀、溫深儀和溫鹽深儀，測溫層厚10m-20m，用于觀測表層至水下100m剖面的溫鹽變化。第一微尺度定點湍流儀4和第二微尺度定點湍流儀5用于海洋上層微尺度湍流定點觀測。主浮體6位于第一溫鹽鏈2和第二溫鹽鏈3之間。主浮體6包括主框架，主框架由316不銹鋼制成，在主框架的外側(cè)設(shè)置有玻璃微珠浮力材料層，用以提供系統(tǒng)靜浮力。在主框架上安裝有75kHz聲學多普勒流速剖面儀7。主浮體6位于水下約500m處，聲學多普勒流速剖面儀7共設(shè)置2臺，分別為位于主浮體6頂端的第一聲學多普勒流速剖面儀和位于主浮體6底端的第二聲學多普勒流速剖面儀，第一聲學多普勒流速剖面儀用于觀測主浮體向上500m的流場，第二聲學多普勒流速剖面儀用于觀測主浮體向下500m的流場，從而以實現(xiàn)表層至100m的測流，測流層厚8m-16m。在纜繩I的中部設(shè)置有往復式微尺度湍流剖面儀8，在往復式微尺度湍流剖面儀8的行程兩端分別設(shè)置有第一限位器9和第二限位器10，其中第一限位器9位于水深約100m處，第二限位器10位于水深約2500m處。往復式微尺度湍流剖面儀8上安裝有溫鹽深儀、海流計以及用于觀測湍流的剪切探頭與快速溫度探頭等，其在水深1000米至2500米處，沿包塑纜繩做往復運動，實現(xiàn)海洋溫度、鹽度、密度、壓力、三維流速和微尺度湍流測量。在纜繩I的下部設(shè)置有深海海流與溫鹽測量單元，所述深海海流與溫鹽測量單元包括數(shù)個高精度溫鹽深儀11和單點式海流計12，深海海流與溫鹽測量單元分層布置在水深2500米至海底處，以實現(xiàn)深海溫度、鹽度及流速的測量。
[0017]在纜繩I的頂端設(shè)置有第一子浮體13，在纜繩I的中部設(shè)置有第二子浮體14，第一子浮體13與第二子浮體14可根據(jù)需要為潛標系統(tǒng)提供靜浮力。在纜繩I的底端設(shè)置有錨泊系留與釋放單元，所述錨泊系留與釋放單元包括雙并聯(lián)聲學釋放器15、錨鏈16和重力錨17，重力錨17位于潛標的最底端為潛標提供系留重力，其上是錨鏈16，再上是采用雙并聯(lián)連接的雙并聯(lián)聲學釋放器15，以確保潛標的可靠回收。
[0018]上述海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標能同步獲取海洋溫度、鹽度、密度、壓力、流速、流向等宏觀尺度參量以及海洋上層湍流定點數(shù)據(jù)和海洋深層湍流的剖面數(shù)據(jù)等微觀尺度參量。海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標中的所有測量儀器如微尺度定點湍流儀、聲學多普勒流速剖面儀等都是自容的，即是先將測量數(shù)據(jù)自己存儲，待潛標回收后再讀取數(shù)據(jù)。
[0019]上述往復式微尺度湍流剖面儀8包括中央立架，所述剪切探頭、快速溫度探頭和壓力探頭位于中央立架的一側(cè)，所述溫鹽深儀和海流計位于中央立架的另一側(cè)。所述剪切探頭用于測量海流的脈動流速以得出湍動能耗散率，所述快速溫度探頭用于測量海洋快速溫度變化以得出湍熱耗散率。中央立架可采用電機或油囊等方式進行驅(qū)動，以沿纜繩上、下滑移。第一限位器9和第二限位器10用于用于限制中央立架滑移的距離。
[0020]本實用新型通過外加入了微尺度定點湍流儀和往復式微尺度湍流剖面儀等微尺度湍流觀測的儀器，一并組成一個海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，可對潛標布放海域進行全水深宏觀及微觀多尺度海洋動力環(huán)境參數(shù)長期連續(xù)同步觀測，除了可以獲取溫度、鹽度、密度、壓力、流速、流向等宏觀尺度海洋環(huán)境參數(shù)外，還可以獲取海洋上層的微尺度湍流定點數(shù)據(jù)以及海洋深層的微尺度湍流剖面數(shù)據(jù)等，二者同步獲取可實現(xiàn)海洋動力環(huán)境變化機理的進一步深入認識，是未來海洋觀測潛標的發(fā)展趨勢，有較好的市場前景。
[0021]上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0022]需要說明的是，在本說明書的教導下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方式，或明顯變型方式，均應在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，其特征在于:包括豎向布置的纜繩，在纜繩的上部設(shè)置有第一溫鹽鏈、第二溫鹽鏈、微尺度定點湍流儀與主浮體，所述第一溫鹽鏈與第二溫鹽鏈均包括溫度儀、溫深儀和溫鹽深儀，主浮體位于第一溫鹽鏈和第二溫鹽鏈之間，主浮體上安裝有聲學多普勒流速剖面儀，在纜繩的中部設(shè)置有往復式微尺度湍流剖面儀，所述往復式微尺度湍流剖面儀上安裝有溫鹽深儀、海流計以及用于觀測湍流的剪切探頭與快速溫度探頭，在往復式微尺度湍流剖面儀的行程兩端設(shè)置有限位器，在纜繩的下部設(shè)置有深海海流與溫鹽測量單元，所述深海海流與溫鹽測量單元包括溫鹽深儀和海流計；在纜繩的頂端設(shè)置有第一子浮體，在纜繩的底端設(shè)置有錨泊系留與釋放單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，其特征在于:所述微尺度定點湍流儀設(shè)置2?5個，且沿纜繩上下分層布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，其特征在于:所述主浮體位于水下500米處，所述聲學多普勒流速剖面儀共設(shè)置2臺，分別為用于觀測主浮體向上500米流場的第一聲學多普勒流速剖面儀和用于觀測主浮體向下500米流場的第二聲學多普勒流速剖面儀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，其特征在于:所述往復式微尺度湍流剖面儀在水深1000米至2500米處，沿纜繩做往復運動。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，其特征在于:所述深海海流與溫鹽測量單元布置在水深2500米至海底處。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，其特征在于:所述錨泊系留與釋放單元包括雙并聯(lián)聲學釋放器、錨鏈和重力錨。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標，包括豎向布置的纜繩，在纜繩的上部設(shè)置有第一溫鹽鏈、第二溫鹽鏈、微尺度定點湍流儀與主浮體，所述第一溫鹽鏈與第二溫鹽鏈均包括溫度儀、溫深儀和溫鹽深儀，主浮體上安裝有聲學多普勒流速剖面儀，在纜繩的中部設(shè)置有往復式微尺度湍流剖面儀，所述往復式微尺度湍流剖面儀上安裝有溫鹽深儀、海流計以及用于觀測湍流的剪切探頭與快速溫度探頭，在纜繩的下部設(shè)置有深海海流與溫鹽測量單元，所述深海海流與溫鹽測量單元包括溫鹽深儀和海流計。本實用新型可實現(xiàn)全水深溫度、鹽度及流場等宏觀尺度及湍流微觀尺度等海洋動力環(huán)境參數(shù)長期連續(xù)的多尺度同步觀測。
【IPC分類】G01V11/00, B63B22/00, G01P5/24
【公開號】CN204642078
【申請?zhí)枴緾N201520309081
【發(fā)明人】趙瑋, 田紀偉, 宋大雷, 楊慶軒, 周春, 秦承志
【申請人】中國海洋大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月14日