專利名稱:水下照度計(jì)探頭的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)定水中照度的光學(xué)儀器探頭，屬水光學(xué)領(lǐng)域。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖、餌料培養(yǎng)、育苗和生物、生理研究等工作中，常常需要知道其環(huán)境的光照度，為此就要有一種能適用于水下的照度計(jì)探頭。
我國(guó)生產(chǎn)的ZD－SI型淺水照度計(jì)，其探頭的密封，是用環(huán)氧樹(shù)脂粘封集光器來(lái)解決的。由于集光器本身為有機(jī)玻璃材料，機(jī)械強(qiáng)度不高，在水下承受水壓后發(fā)生大的變形，時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)產(chǎn)生漏水，造成儀器無(wú)法使用，另外該探頭采用硒光電池作為光電接收元件，該硒光電池轉(zhuǎn)換效率差，在強(qiáng)光下，又容易老化，使該儀器的使用壽命過(guò)短，再有此種探頭體用塑料制作，放入水中時(shí)重心很不穩(wěn)，須用接頭螺釘固在長(zhǎng)桿上送入水中，使用很不方便。
為克服以上缺點(diǎn)，本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種水密性能強(qiáng)，不但能在淺水使用，而且能在深水也適用的、長(zhǎng)壽命、低成本的深頭。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用了光學(xué)玻璃與O型橡膠圈相結(jié)合的密封裝置，同時(shí)用長(zhǎng)壽命的硅光電池代替硒光電池，并輔以特制的濾光片進(jìn)行顏色修正，以達(dá)到接收光譜靈敏度與視見(jiàn)函數(shù)相一致的目的。
為構(gòu)成理想的窗口密封裝置，該探頭首先設(shè)法避免了集光器承受巨大海水壓力的缺點(diǎn)，為此在集光器4的下面裝有窗口玻璃5，而窗口玻璃又支承于探頭體端面凹槽的O型橡膠圈9上，當(dāng)旋緊螺環(huán)3時(shí)，通過(guò)集光器窗口玻璃將橡膠圈壓緊，從而起到良好密封作用。使用時(shí)，探頭放入水下，水壓通過(guò)集光器由窗口玻璃承受，水越深，壓強(qiáng)越大，對(duì)O型橡膠圈的壓力也越大，密封也越好。
電纜密封則是靠如下裝置實(shí)現(xiàn)的，在帶有屏蔽線的雙蕊防水電纜伸出探頭體的出口處，緊密套有O型橡膠圈12，當(dāng)旋緊電纜密封螺絲14時(shí)，通過(guò)墊圈13壓迫O型橡膠圈12，使橡膠圈產(chǎn)生變形，向內(nèi)壓緊防水電纜，向外壓緊探頭體的電纜密封口的孔壁和底部，構(gòu)成了可靠的電纜密封裝置。
該水下照度計(jì)探頭，其窗口處的水壓是靠窗口玻璃承受的，它避免了集光器受壓變形甚至損壞的缺點(diǎn)，也提高了水密可靠性。為確保窗口玻璃有足夠的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，其大小、厚度按潛水深度以所測(cè)最大水深的壓強(qiáng)求得，探頭最大工作水深為50米，所以當(dāng)窗口玻璃材料為K9時(shí)，其厚度以5毫米為最宜。
硅光電池與人眼的光譜靈敏度有一定的差異，本發(fā)明采用了QB21和LB16兩個(gè)濾光片組成的顏色修正器，對(duì)光線進(jìn)行修正，以使探頭接收光譜靈敏度與視見(jiàn)函數(shù)相一致。這樣從外界射入照度計(jì)探頭的光線，經(jīng)集光器變成漫射光后，光線均勻地經(jīng)窗口玻璃射入顏色修正器，經(jīng)過(guò)修正器修正的光線再照射硅光電池，產(chǎn)生了光電流，光電流通過(guò)電纜將電信號(hào)輸出，光越強(qiáng)，電流越大，在所測(cè)范圍內(nèi)，兩者呈線性關(guān)系，所以可從光電流的大小獲得其所測(cè)照度的大小。
本發(fā)明所提供的探頭體是用金屬材料制成，一方面有高的強(qiáng)度，另一方面有較大的比重。
測(cè)量時(shí)，用三根細(xì)尼龍繩吊住探頭體園柱面上部等距分布的三個(gè)吊桿16，可平穩(wěn)地將探頭吊入海水之中。
探頭體下端面鑲有鋅塊，形成了好的陰極保護(hù)，減緩了海水對(duì)探頭體的腐蝕作用。
該水下照度計(jì)探頭與水上照度計(jì)測(cè)量?jī)x表匹配相聯(lián)，可成為表頭指針式或數(shù)字顯示式水中照度計(jì)，它也可接上記錄儀，而連續(xù)地記錄水中照度。
圖一水下照度計(jì)探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中，1探頭體；2窗保護(hù)蓋；3螺環(huán)；4集光器；5窗口玻璃；6上濾光片；7下濾光片；8硅光電池；9O型橡膠圈；10電池盒；11鋅塊；12O型橡膠圈；13墊圈；14電纜密封螺絲；15電纜；16吊桿。
權(quán)利要求
1.一種水下照度計(jì)探頭，包括探頭體、集光器、顏色修正器、光電池、電攬及密封裝置，其特征在于①在集光器的下面裝有窗口玻璃5，該窗口玻璃支承于探頭體的內(nèi)端面上，并與被壓緊的○型橡膠圈9構(gòu)成窗口密封裝置，②在電纜15穿過(guò)探頭體的出口處，套有一○型橡膠圈12，用電纜密封螺絲14，通過(guò)墊圈13壓緊，形成電纜密封裝置，③顏色修正器與光電池相匹配，合成較好的視見(jiàn)函數(shù)，使其與人眼的光譜靈敏度一致。
2.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的水下照度計(jì)探頭，其特征在于所述的探頭體由金屬材料加工而成，并在其下端鑲有鋅塊11，在其園柱面的上部等距安裝三個(gè)吊桿16。
3.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的水下照度計(jì)探頭，其特征在于所述的窗上玻璃，采用光學(xué)玻璃加工而成，其大小、厚度按潛水深度計(jì)算，以所測(cè)最大水深的壓強(qiáng)求得。
4.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的水下照度計(jì)探頭，其特征在于所述的光電池采用硅光電池。
5.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的水下照度計(jì)探頭，其特征在于所述的顏色修正器是由二個(gè)材料分別是QB21和LB16的濾光片組成。
6.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的水下照度計(jì)探頭，其特征在于所述的電纜為帶有屏蔽線的雙蕊防水電纜、O型橡膠圈12緊密套裝于其上。
專利摘要
一種水下照度計(jì)探頭，由探頭體、集光器、顏色修正器、光電池、電纜及密封裝置構(gòu)成。該探頭具有理想的密封結(jié)構(gòu)，并采用了硅光電池，使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量范圍寬，既能在淺水應(yīng)用，又能在深水(50米)應(yīng)用。與水上照度計(jì)測(cè)量?jī)x相聯(lián)可成為表頭指針式或數(shù)字式水中照度計(jì)，與記錄儀聯(lián)接，可連續(xù)記錄水中照度。
文檔編號(hào)G01J1/04GK86209300SQ86209300
公開(kāi)日1987年12月23日 申請(qǐng)日期1986年11月25日
發(fā)明者付克忖, 孫培光 申請(qǐng)人:青島國(guó)家海洋局第一海洋研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan