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1、关于关于测量基量基础深度深度测量量第1页，此课件共52页哦我们要认识海洋和水域，全面了解海洋和水域，首先应从它的外我们要认识海洋和水域，全面了解海洋和水域，首先应从它的外貌着手研究，然后再研究它的内在规律。貌着手研究，然后再研究它的内在规律。水深测量就是研究其外貌的一种手段。水深测量就是研究其外貌的一种手段。第2页，此课件共52页哦v借助水深测量来了解海底地形的分布情况可以避免海面航借助水深测量来了解海底地形的分布情况可以避免海面航行的船只搁浅、触礁，潜艇可以利用海底地形作屏障以避行的船只搁浅、触礁，潜艇可以利用海底地形作屏障以避免被搜索。免被搜索。并使对方的信号接收仪器收不到潜艇发出的噪音。
2、对并使对方的信号接收仪器收不到潜艇发出的噪音。对国防和国民经济建设具有很重要的意义。国防和国民经济建设具有很重要的意义。v海洋调查中的水深测量是配合其他海洋要素观测的，作为海洋调查中的水深测量是配合其他海洋要素观测的，作为这些要素测量的基础，船到站后，首先确定站位水深，由这些要素测量的基础，船到站后，首先确定站位水深，由它来确定海洋要素的观测层次，然后再进行海洋要素的观它来确定海洋要素的观测层次，然后再进行海洋要素的观测。测。第3页，此课件共52页哦v水深：固定地点从海平面到水深：固定地点从海平面到海底海底的垂直距离。的垂直距离。v水深分为现场水深（即瞬时水深）和海图水深。水深分为现场水深（即
3、瞬时水深）和海图水深。v现场水深指现场测得的自海面至海底的铅直距离。现场水深指现场测得的自海面至海底的铅直距离。v海图水深是从深度基准面起算到海底的水深。海图水深是从深度基准面起算到海底的水深。v我国采用的是我国采用的是“理论深度基准面理论深度基准面”作为海图起算面。作为海图起算面。现场水深和海图水深第4页，此课件共52页哦v水水深深测测量量的的时时间间，连连续续站站每每小小时时测测一一次次；大大面面（或或断断面面）调调查查，在在船船到到站站后后即即测测量量。传传统统的的深深度度测测量量准准确确度度为为22。100m100m以浅，记录取一位小数；超过以浅，记录取一位小数；超过100m100m，
4、记录取整数。，记录取整数。v水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。用回声水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。用回声测深仪的方法使用方便，测量快捷，结果准确度较高。测深仪的方法使用方便，测量快捷，结果准确度较高。第5页，此课件共52页哦v用水文绞车上系有重锤（铅锤）的钢丝绳测量水深称为钢丝绳用水文绞车上系有重锤（铅锤）的钢丝绳测量水深称为钢丝绳测深。测深。v绞车绞车是供升降各种海洋仪器和采样工具以及水深测量用的，因而它是供升降各种海洋仪器和采样工具以及水深测量用的，因而它是调查船上最重要也是最基本的设备之一。是调查船上最重要也是最基本的设备之一。v绳索计数器是用于计算放出或
5、回收钢丝绳长度的仪器，由滑绳索计数器是用于计算放出或回收钢丝绳长度的仪器，由滑轮和滑轮轴组合的若干齿轮构成。轮和滑轮轴组合的若干齿轮构成。第6页，此课件共52页哦一、测深设备一、测深设备第7页，此课件共52页哦二、测深方法二、测深方法定时探测时，根据海流的大小在水文绞车的钢丝绳前端挂一个铅鱼锤，其探测步骤如下：定时探测时，根据海流的大小在水文绞车的钢丝绳前端挂一个铅鱼锤，其探测步骤如下：1.1.操纵绞车，放松钢丝绳，让重锤的底部恰好降到水面上，此时把计算器清零或操纵绞车，放松钢丝绳，让重锤的底部恰好降到水面上，此时把计算器清零或记下计算器读数。记下计算器读数。2.2.操纵绞车，继续放出钢丝绳，
6、当重锤触底而使钢丝绳松弛时，立即停车，操纵绞车，继续放出钢丝绳，当重锤触底而使钢丝绳松弛时，立即停车，然后将钢丝慢慢收紧，使重锤刚好触底时读取计数器指示数，并记录它，然后将钢丝慢慢收紧，使重锤刚好触底时读取计数器指示数，并记录它，两次计数器的差即为实测水深。两次计数器的差即为实测水深。3.3.若钢丝绳倾斜时，应用倾角器测量钢丝绳倾角；遇到钢丝绳倾角过大时，应在若钢丝绳倾斜时，应用倾角器测量钢丝绳倾角；遇到钢丝绳倾角过大时，应在可能条件下加重铅锤，使倾角尽量减少。当加重铅锤以后，钢丝绳的倾角可能条件下加重铅锤，使倾角尽量减少。当加重铅锤以后，钢丝绳的倾角1010时，应施行倾斜校正。如计数器误差超
7、过范围时，应施行倾斜校正。如计数器误差超过范围,则需施以计数器校正系则需施以计数器校正系数的订正（校正系数在数的订正（校正系数在0.980.981.021.02之间，不必校正）。倾角超过之间，不必校正）。倾角超过3030时，应时，应加大铅锤的重量或利用其他方法使倾角控制在加大铅锤的重量或利用其他方法使倾角控制在 3030以内。以内。4.4.操纵绞车，收回钢丝绳。操纵绞车，收回钢丝绳。第8页，此课件共52页哦三、测量深度的校正三、测量深度的校正一、计数器器差校正一、计数器器差校正v原因：原因：在制作和使用中，由于机械磨损，存在一定误差，在使用前必须进在制作和使用中，由于机械磨损，存在一定误差，在
8、使用前必须进行器差校正。行器差校正。v校正的方法：校正的方法：将钢丝绳通过计数器，自绞车上放出来，当钢丝绳的起端通过计数器将钢丝绳通过计数器，自绞车上放出来，当钢丝绳的起端通过计数器时，将指针拨到时，将指针拨到“0”0”处，到放出一定数量（处，到放出一定数量（100100200m200m）后，用卷尺量取经过）后，用卷尺量取经过计数器的钢丝绳实际长度。用计数器的钢丝绳实际长度。用A A表示校正系数：表示校正系数：v A AL/lL/l式中：式中：L L为所放出钢丝绳的实际长度；为所放出钢丝绳的实际长度；l l为计数器的示数。为计数器的示数。第9页，此课件共52页哦v二、钢丝绳的倾斜校正二、钢丝绳
9、的倾斜校正v原因：原因：受海流的影响，钢丝绳的长度比实际的深度大，需进受海流的影响，钢丝绳的长度比实际的深度大，需进行倾角订正。行倾角订正。v校正的方法：校正的方法：用倾角器测出倾角后，仪器沉放的实际深度：用倾角器测出倾角后，仪器沉放的实际深度：v ：经计算器差校正后的钢丝绳放的实际长度；：经计算器差校正后的钢丝绳放的实际长度；v ：倾角：倾角v ：计数器滑轮到海面的高度：计数器滑轮到海面的高度v实际工作中常把上式变成改正式：实际工作中常把上式变成改正式：第10页，此课件共52页哦v前提条件：前提条件：认为钢丝绳以直线形式斜放入海中的，表示，上认为钢丝绳以直线形式斜放入海中的，表示，上下层流速
10、、流向一致、水摩擦阻力可以忽略的情况下是可能下层流速、流向一致、水摩擦阻力可以忽略的情况下是可能的。但实际测量中，钢丝绳在水中的往往不是直线，而是比的。但实际测量中，钢丝绳在水中的往往不是直线，而是比较复杂的曲线，因为上下层流速大小的不同，流向的方向不较复杂的曲线，因为上下层流速大小的不同，流向的方向不同，钢丝绳末端悬挂的铅锤的形状、大小和重量等有关。同，钢丝绳末端悬挂的铅锤的形状、大小和重量等有关。v许多海洋学家做了不少的实验和研究，但没有获得理想的结许多海洋学家做了不少的实验和研究，但没有获得理想的结果。因此，在目前实际工作中遇到钢丝绳倾斜时，最好是用果。因此，在目前实际工作中遇到钢丝绳倾
11、斜时，最好是用重锤增加钢丝绳末端悬吊的仪器重量，以减小倾角，尽量不重锤增加钢丝绳末端悬吊的仪器重量，以减小倾角，尽量不加以校正。加以校正。第11页，此课件共52页哦v如果加重后，钢丝绳倾角仍然如果加重后，钢丝绳倾角仍然1010时，就要进行校正。时，就要进行校正。1.1.进行钢丝绳水上部分校正：进行钢丝绳水上部分校正：根据计数器高度根据计数器高度 和倾角和倾角 查查钢钢丝绳倾斜时水上部分订正值丝绳倾斜时水上部分订正值表，得出校正值表，得出校正值 ，然后将水上钢，然后将水上钢丝绳长减去校正值，得到水上钢丝绳实际长度；丝绳长减去校正值，得到水上钢丝绳实际长度；2.2.进行钢丝绳水下部分校正：进行钢丝
12、绳水下部分校正：用钢丝绳的水下长度和倾角，用钢丝绳的水下长度和倾角，查查船只抛锚时钢丝绳倾斜水下部分订正值船只抛锚时钢丝绳倾斜水下部分订正值表，得钢丝绳表，得钢丝绳倾斜的水下部分订正值倾斜的水下部分订正值 。3.3.依下式算得实际深度依下式算得实际深度:第12页，此课件共52页哦第13页，此课件共52页哦订正示例订正示例v已知：已知：v计数器离水面得高度计数器离水面得高度 6m6mv钢丝绳倾角钢丝绳倾角 3030v入水钢丝绳长入水钢丝绳长 100m100mv求实际水求实际水第14页，此课件共52页哦第15页，此课件共52页哦订正示例订正示例v根据根据 和和 查表得查表得 0.9m0.9m，v根
13、据根据 与与 得得5.2m5.2m，v实际深度实际深度 93.9m93.9m第16页，此课件共52页哦四、使用绞车的注意事项四、使用绞车的注意事项1.1.观测前应了解绞车和钢丝绳的最大负载及绞车的各种开关，各挡速度观测前应了解绞车和钢丝绳的最大负载及绞车的各种开关，各挡速度及刹车的结构和性能，并熟悉开车、停车、快慢车和正倒车的操作。及刹车的结构和性能，并熟悉开车、停车、快慢车和正倒车的操作。2.2.检查钢丝绳有无细刺、折断的钢丝和扭折痕迹，严重时应更换，工检查钢丝绳有无细刺、折断的钢丝和扭折痕迹，严重时应更换，工作过程中应尽量避免钢丝绳挤伤或折伤；如排绳器发生故障，应协作过程中应尽量避免钢丝绳
14、挤伤或折伤；如排绳器发生故障，应协助绞车排绳。助绞车排绳。3.3.绞车卷筒应保持顺利转动，轴承和齿轮应经常保持足够的润滑油，绞车卷筒应保持顺利转动，轴承和齿轮应经常保持足够的润滑油，但禁止在刹车带里涂油。但禁止在刹车带里涂油。4.4.调查结束后，将绞车、钢丝绳和计数器擦拭干净，并在计数器和钢丝调查结束后，将绞车、钢丝绳和计数器擦拭干净，并在计数器和钢丝绳上涂抹黄油，然后用帆布生将绞车盖好。绳上涂抹黄油，然后用帆布生将绞车盖好。第17页，此课件共52页哦第18页，此课件共52页哦第19页，此课件共52页哦v利用声波在海水中的直线传播，触海底后反射回来的特性利用声波在海水中的直线传播，触海底后反射
15、回来的特性v其测深原理如图其测深原理如图2 22 2所示。图中发射超声波的装置，称为发射震动器，接收所示。图中发射超声波的装置，称为发射震动器，接收海底回声的装置，称为接收震动器。它安装在船底，若超声波由发出，到达海底回声的装置，称为接收震动器。它安装在船底，若超声波由发出，到达海底后，立即反射回来，被接收，前后经过的时间间隔为西海底后，立即反射回来，被接收，前后经过的时间间隔为西t t，那么，由船，那么，由船底到海底的距离底到海底的距离S S为：为：vS=S=（1500t1500t）2 2vH=SH=S十十h hv式中式中h h为船吃水深度；为船吃水深度；H H为真实水深。为真实水深。v实际
16、使用中，直接在回声测深仪指示器上读取深度数据。实际使用中，直接在回声测深仪指示器上读取深度数据。第20页，此课件共52页哦回声测深仪的进一步应用回声测深仪的进一步应用v我我国国使使用用回回声声测测深深仪仪的的船船只只较较为为广广泛泛，它它不不仅仅记记录录迅迅速速，而而且且在在停停航航和和航航行行中中均均可可进进行行工工作作，并并能能把把连连续续测测得得的的结结果果记记录录下下来来，使使我我们们能能得得到到整整个个航航线线上上的的深深度度、地地形形分分布布轮轮廓廓和和固定站位的潮汐情况。固定站位的潮汐情况。第21页，此课件共52页哦第第3 3章、潮汐测量章、潮汐测量v沿岸潮位变化直接关系到船舶的
17、进出港口，海洋沿岸潮位变化直接关系到船舶的进出港口，海洋和海岸工程设计、海军的水雷布设深度、风暴潮和海岸工程设计、海军的水雷布设深度、风暴潮和潮汐预报、海涂围垦、潮汐发电等方面。和潮汐预报、海涂围垦、潮汐发电等方面。v因此，潮位观测对确定平均海平面和深度基准面、因此，潮位观测对确定平均海平面和深度基准面、潮汐表制作、风暴潮预报、海上作战指挥、海底潮汐表制作、风暴潮预报、海上作战指挥、海底电缆的敷设、地震预报等具有非常重要的意义。电缆的敷设、地震预报等具有非常重要的意义。第22页，此课件共52页哦v海洋调查规范海洋调查规范中中1.1.规定水位测量的准确度为：规定水位测量的准确度为：水深在水深在1
18、0 m10 m以浅时，测量的准确度为以浅时，测量的准确度为0.05 m0.05 m；水深在水深在10-100 m10-100 m范围内时，测量准确度为范围内时，测量准确度为0.1m0.1m。2.2.规定取样时间间隔：规定取样时间间隔：连续观测在连续观测在3030昼夜以内时，取样时间间隔为昼夜以内时，取样时间间隔为 5 min5 min；连续观测超过；连续观测超过3030昼夜时，取样时间昼夜时，取样时间间隔定为间隔定为10 min10 min。3.3.水位观测需测的量如下：水位观测需测的量如下：总压强，它是气压与水压的总和、由水位计的压力探头测得，总压强，它是气压与水压的总和、由水位计的压力探头
19、测得，kPakPa。现场水温，由水位计温度探头测得现场水温，由水位计温度探头测得,。现场气压，由自记气压表测得现场气压，由自记气压表测得,kPa,kPa。v海滨观测规范海滨观测规范中规定：中规定：潮高测量的准确度潮高测量的准确度 规定为三级：一级规定为三级：一级1 cm1 cm；二级二级5 cm5 cm；三级；三级10 cm10 cm。第23页，此课件共52页哦潮位和潮位变化v水体的自由水面距离固定基面的高度统称为水位。水体的自由水面距离固定基面的高度统称为水位。海洋中的水位又称潮位。海洋中的水位又称潮位。v潮位变化包括在天体引潮力作用下发生的周期性潮位变化包括在天体引潮力作用下发生的周期性的
20、垂直涨落，以及风、气压、大陆径流等因素所的垂直涨落，以及风、气压、大陆径流等因素所引起的非周期变化，故潮位站观测到的水位是以引起的非周期变化，故潮位站观测到的水位是以上各种变化的综合结果。上各种变化的综合结果。第24页，此课件共52页哦第25页，此课件共52页哦水尺观测水尺观测v仪器校准和临时性观测。仪器校准和临时性观测。v采用人工读数平均法消波。波采用人工读数平均法消波。波高越大误差越大，波高高越大误差越大，波高1.5m1.5m，精度精度5cm5cm；平静海况下，；平静海况下，2cm2cm。第26页，此课件共52页哦形形色色的水尺第27页，此课件共52页哦浮子式验潮仪器观测v采用浮子式验潮仪
21、观测的需要建造验潮井，采用采用浮子式验潮仪观测的需要建造验潮井，采用其他验潮仪观测一般不用验潮井。其他验潮仪观测一般不用验潮井。v验潮井是为安装验潮仪而专设的建筑物。验潮井验潮井是为安装验潮仪而专设的建筑物。验潮井按其建筑结构形式可分为岛式和岸式两种。按其建筑结构形式可分为岛式和岸式两种。第28页，此课件共52页哦岛式、岸式验潮井岛式、岸式验潮井第29页，此课件共52页哦验潮井的要求验潮井的要求v井筒一般为圆形，内径井筒一般为圆形，内径0.7-1m 0.7-1m v井口应高于可能最高潮位井口应高于可能最高潮位1.5-2m1.5-2mv井底应低于可能最低潮位井底应低于可能最低潮位1m 1m 以上
22、以上v井筒开有进水孔，其高度约在可能最低潮位下井筒开有进水孔，其高度约在可能最低潮位下0.5-1m0.5-1m。v进水孔必须要保证验潮井有较好的随潮性和消波性进水孔必须要保证验潮井有较好的随潮性和消波性 （设计可按规范要求并考虑海区的其它因素影响）。（设计可按规范要求并考虑海区的其它因素影响）。v英国政府英国政府19651965年公布的验潮井手册中推荐的小孔直径与井直径之比为年公布的验潮井手册中推荐的小孔直径与井直径之比为0.010.01，截面，截面积之比为万分之一积之比为万分之一v我国一般为五百分之一。岸式验潮井的输水管需符合规范要求（我国一般为五百分之一。岸式验潮井的输水管需符合规范要求（
23、1m,5%,r=1m1m,5%,r=1m时管长时管长与直径：与直径：5-0.01,10-0.12,15-0.145-0.01,10-0.12,15-0.14）。）。第30页，此课件共52页哦浮子式验潮仪介绍 v浮子式验潮仪一般是利用放浮子式验潮仪一般是利用放在验期井内的浮子随潮位涨在验期井内的浮子随潮位涨落升降，通过传递绳带动绳落升降，通过传递绳带动绳轮和记录筒转动实现潮高记轮和记录筒转动实现潮高记录；同时，由时钟控制记录录；同时，由时钟控制记录笔尖做水平匀速移动，实现笔尖做水平匀速移动，实现潮时记录。潮时记录。第31页，此课件共52页哦浮子式验潮仪介绍第32页，此课件共52页哦浮子式验潮仪介
24、绍vSCA5-1SCA5-1水位自记仪（水位自记仪（19921992年通过鉴定）由国家海洋局海洋技术研究所研制。仪器年通过鉴定）由国家海洋局海洋技术研究所研制。仪器的数据转换装置采用单片机系统，标准的数据转换装置采用单片机系统，标准RS232RS232串行接口，可与微机系统进行通讯串行接口，可与微机系统进行通讯。其终端采用两种形式。其终端采用两种形式单一潮位显示器，只显示瞬时水位；单一潮位显示器，只显示瞬时水位；采用小型微采用小型微机，自动采集、处理潮汐资料，自动显示打印潮位数据自动绘制潮位曲线，机，自动采集、处理潮汐资料，自动显示打印潮位数据自动绘制潮位曲线，自动存储录制潮位数据并可独立与计
25、算机系统通讯绘制潮汐报表。数据采自动存储录制潮位数据并可独立与计算机系统通讯绘制潮汐报表。数据采用电话线传输或电力载波传输。仪器适用于无入值守的台站使用。仪器测量用电话线传输或电力载波传输。仪器适用于无入值守的台站使用。仪器测量范围为范围为0-10rn0-10rn，准确度为，准确度为1cm1cm，潮位分辨率为，潮位分辨率为00.1 cm00.1 cm，可连续，可连续24h24h工作采样工作采样时间为时间为1min1min。第33页，此课件共52页哦压力潮汐测量仪3-1 3-1 国产压力式验潮仪器国产压力式验潮仪器1.1.SCA2SCA22 2型（原型（原SCL2SCL22 2）压力式验潮仪由国
26、家海洋局海洋技术）压力式验潮仪由国家海洋局海洋技术研究所研制研究所研制(1987(1987年通过鉴定，是年通过鉴定，是SCA2SCA21 1型的改型），是一型的改型），是一种无井验期仪。仪器基于测量水下或与水面相联系的水上种无井验期仪。仪器基于测量水下或与水面相联系的水上某液面的压力来测量潮位数变化。仪器终端来用微机系统。某液面的压力来测量潮位数变化。仪器终端来用微机系统。但还保留了但还保留了A AD D转换和模拟记录部分，以确保仪器的可靠性。转换和模拟记录部分，以确保仪器的可靠性。潮高测量范围为潮高测量范围为08m08m，精确度，精确度10mm10mm，潮时测量精确度，潮时测量精确度5min
27、/d5min/d，传输距离：电缆，传输距离：电缆1000m1000m，气管，气管500m,500m,连续连续24h24h工作。该工作。该仪器于仪器于19831983年曾被联合国教科文组织海委会推荐给一些第年曾被联合国教科文组织海委会推荐给一些第三世界国家使用。三世界国家使用。第34页，此课件共52页哦压力潮汐测量仪vSSA2SSA21 1型便携式潮汐仪，是由国家海洋局第一海型便携式潮汐仪，是由国家海洋局第一海洋研究所研制的一种无井验潮仪（洋研究所研制的一种无井验潮仪（19911991年研制）。年研制）。由微机、水下探头、电缆和内外导管组成可实由微机、水下探头、电缆和内外导管组成可实时对大气压力
28、、温度、盐度、重力、涌浪、海流时对大气压力、温度、盐度、重力、涌浪、海流要素进行补偿，能立即打印准确潮位值。要素进行补偿，能立即打印准确潮位值。第35页，此课件共52页哦压力潮汐测量仪vHYCHYC0101便携式验潮仪是由海军海洋测绘研究所研制。便携式验潮仪是由海军海洋测绘研究所研制。19951995年年1212月，海军海月，海军海洋测绘研究所与北海舰队海测船大队等单位于黄海某海区进行了自动验潮仪海上洋测绘研究所与北海舰队海测船大队等单位于黄海某海区进行了自动验潮仪海上试验，自动验潮仪达到国际同类产品的先进水平。自动验潮仪的组成：从空间上试验，自动验潮仪达到国际同类产品的先进水平。自动验潮仪的
29、组成：从空间上自动验潮仪分为两部分自动验潮仪分为两部分:水上机和水下机。水上机包括水上机和水下机。水上机包括:释放应答器释放应答器(含换能器含换能器)、数据接收器及数据处理机数据接收器及数据处理机;水下机包括水下机包括:水位计水位计(验潮主机验潮主机)、释放器、释放器(含换能含换能器器)、基座、基座(或沉块或沉块)、浮球、理电池。、浮球、理电池。自动验潮仪工作水深自动验潮仪工作水深1010200m200m，连续工，连续工作作4040天以上，压力采集间隔可选天以上，压力采集间隔可选1 1分钟、分钟、5 5分钟、分钟、1010分钟等等，潮位精度为现场水分钟等等，潮位精度为现场水深的深的11，工作环
30、境的温度为，工作环境的温度为0 05050，定时精度，定时精度4040天内误差小于天内误差小于1212秒。秒。第36页，此课件共52页哦压力潮汐测量仪v3.23.2国外压力式验潮仪器国外压力式验潮仪器vWLR7WLR7水位记录仪水位记录仪 第37页，此课件共52页哦压力潮汐测量仪工作原理v观测需测的量如下：观测需测的量如下：1.1.总压强总压强P P，它是气压与水，它是气压与水压的总和、由水位计的压压的总和、由水位计的压力探头测得，力探头测得，kPakPa。2.2.现场水温现场水温T T，由水位计温，由水位计温度探头测得度探头测得,。3.3.现场气压现场气压P PA A，由自记气压，由自记气压
31、表测得表测得,kPa,kPa。v在传感器之上的海水高度在传感器之上的海水高度H H为为:第38页，此课件共52页哦超声波潮汐计v超声波潮汐计种类较多，如美国国家海洋大气局超声波潮汐计种类较多，如美国国家海洋大气局(NOAA)(NOAA)研制的研制的AguatrakAguatrak系统、澳大利亚的新一代水位测量系统系统、澳大利亚的新一代水位测量系统(NGWLMS)(NGWLMS)、法国、法国MORSMORS公司环境分部研制的公司环境分部研制的BEN NIVUS01BEN NIVUS01型超声水位测量系统等等。型超声水位测量系统等等。vSCA6-1SCA6-1型声学水位计型声学水位计(国家海洋局海
32、洋技术研究所国家海洋局海洋技术研究所)是利用空气声学是利用空气声学原理研制的新型水位测量仪器。原理研制的新型水位测量仪器。SSAISSAI一一1 1型声学水位计系国家海型声学水位计系国家海洋局第三海洋研究所生产。洋局第三海洋研究所生产。第39页，此课件共52页哦超声波潮汐计原理v一般由声学传感器、温度一般由声学传感器、温度传感器、声管、测量电路、传感器、声管、测量电路、信号传输电缆、微电脑数信号传输电缆、微电脑数据采集处理组成。据采集处理组成。v关键技术：关键技术：1.1.空气声学测空气声学测距；距；2.2.数字滤波；数字滤波；3.3.自校自校准。准。第40页，此课件共52页哦超声波潮汐计原理
33、v声学测量中，温度的影响是产生测量偏声学测量中，温度的影响是产生测量偏差的主要原因，温度变化差的主要原因，温度变化11，将影响，将影响声速变化约声速变化约0.180.18，为了在不均匀，为了在不均匀的声场进行准确测量，采集水位的的声场进行准确测量，采集水位的同时，还要采集声程数点的温度值，同时，还要采集声程数点的温度值，修正声速，对水位测量值进行温度修正声速，对水位测量值进行温度补偿，减小温度梯度造成的测量误补偿，减小温度梯度造成的测量误差，提高测量准确度。差，提高测量准确度。第41页，此课件共52页哦TD301R温深仪仪器简介vTD301TD301是精密的温深仪，适用于大洋、湖泊、水库、下水
34、道、是精密的温深仪，适用于大洋、湖泊、水库、下水道、江河江河的测量。它的传感器是即插即用的，并且可以与计算机的测量。它的传感器是即插即用的，并且可以与计算机兼容。所有的设定比如测量间隔、同步时钟等等，都可以通过菜单兼容。所有的设定比如测量间隔、同步时钟等等，都可以通过菜单找到。所有的程序和校准参数都保存在一个稳定的寄存器里，即使找到。所有的程序和校准参数都保存在一个稳定的寄存器里，即使断电后也不会丢失。但是当存储器已满后，旧的数据将被新数据所断电后也不会丢失。但是当存储器已满后，旧的数据将被新数据所替代。如果是外接电缆进行实时观测，数据就会通过一个防水的替代。如果是外接电缆进行实时观测，数据就
35、会通过一个防水的RSRS232232输出口传输到外接的计算机上，通过一个综合的计算输出口传输到外接的计算机上，通过一个综合的计算机程序可以方便的进行数据的传输和处理。机程序可以方便的进行数据的传输和处理。第42页，此课件共52页哦第43页，此课件共52页哦TD301R温深仪传感器设计v仪器内部全部元件被保护在一个聚亚安酯固体外壳里。仪器内部全部元件被保护在一个聚亚安酯固体外壳里。压力传感器植入仪器，通过中部带有一个小孔的保护盖压力传感器植入仪器，通过中部带有一个小孔的保护盖进行压力测量。传感器是压电型，对温度敏感，但是可进行压力测量。传感器是压电型，对温度敏感，但是可以通过一个独有的内置补偿算
36、法来校正。水温是通过热以通过一个独有的内置补偿算法来校正。水温是通过热传感器来测量。传感器来测量。vTD301TD301有一个内置的可替换的电池，是自容式的温深仪。它有有一个内置的可替换的电池，是自容式的温深仪。它有两个磁性开关，两个磁性开关，STARTSTART和和CONFIRMCONFIRM，由一个磁性棒来控制。，由一个磁性棒来控制。使用者可以通过侧面内置的发光二极管来判断仪器是使用者可以通过侧面内置的发光二极管来判断仪器是否正常工作。否正常工作。第44页，此课件共52页哦TD301R温深仪菜单v当把仪器和计算机相连，使用者就可以根据显示的菜单，当把仪器和计算机相连，使用者就可以根据显示的
37、菜单，读取记录数据，改变测量模式或者校准模式等。另外，菜读取记录数据，改变测量模式或者校准模式等。另外，菜单还具有很多有用的功能，比如设置同步时钟、积分时间、单还具有很多有用的功能，比如设置同步时钟、积分时间、波特率、删除数据和显示电池寿命等等。波特率、删除数据和显示电池寿命等等。第45页，此课件共52页哦TD301R温深仪操作模式vTD301TD301通常测量海洋和湖泊的剖面，有自容和实时两种模式。如果通常测量海洋和湖泊的剖面，有自容和实时两种模式。如果采用自容模式测量，必须把后来测量的所有压力数据扣除最开始测采用自容模式测量，必须把后来测量的所有压力数据扣除最开始测量的压力数据。因为最开始
38、测量的是海表空气的压力，之后测量的量的压力数据。因为最开始测量的是海表空气的压力，之后测量的才是水中的压力。这种模式只需要用磁性棒控制仪器的开和关即可。才是水中的压力。这种模式只需要用磁性棒控制仪器的开和关即可。v采用实时观测模式，可以通过键盘来设置初始的空气压力。每一次采用实时观测模式，可以通过键盘来设置初始的空气压力。每一次完整的测量（从成功的开始测量到结束测量）都被连续的记录下来完整的测量（从成功的开始测量到结束测量）都被连续的记录下来，为了区分下一次测量，每个记录都带有传感器的编号，日期和时，为了区分下一次测量，每个记录都带有传感器的编号，日期和时间。间。第46页，此课件共52页哦TD
39、301R温深仪数据读取与处理v数据可以随时从仪器内部的存储器中读入计算数据可以随时从仪器内部的存储器中读入计算机。仪器可以与各种标准的计算机相连，来设机。仪器可以与各种标准的计算机相连，来设置仪器的状态和读取数据。但是必须使用置仪器的状态和读取数据。但是必须使用MINISOFT SD200WMINISOFT SD200W这个软件来进行以上操作。该这个软件来进行以上操作。该软件包含了数据的传输和处理功能，可以把数软件包含了数据的传输和处理功能，可以把数据转换为计算机的文件，提供了很多强大的图据转换为计算机的文件，提供了很多强大的图形和表格处理功能，而且数据可以进行更复杂形和表格处理功能，而且数据
40、可以进行更复杂的处理。的处理。第47页，此课件共52页哦TD301R温深仪校准v随仪器配有校准参数，这些参数都存在存储器随仪器配有校准参数，这些参数都存在存储器里，随时可以调出来查看。由于传感器和线路里，随时可以调出来查看。由于传感器和线路长时间良好的稳定性，仪器可以很多年都不用长时间良好的稳定性，仪器可以很多年都不用从新校准。使用者需要持有正规的计量论证书，从新校准。使用者需要持有正规的计量论证书，厂家提供高效低费用的校准服务。如果使用者厂家提供高效低费用的校准服务。如果使用者希望自己进行校准，操作手册可以提供很好的希望自己进行校准，操作手册可以提供很好的帮助。帮助。第48页，此课件共52页
41、哦TD301R温深仪参数v压力：压力：量程：量程：2020，5050，100100，200200，500-6000m*500-6000m*分辨率：分辨率：0.0010.001FSFS 精确度：精确度：/0.010.01FSFSv温度：温度：量程：量程：-2-2+40C+40C 分辨率：分辨率：0.001C0.001C 精确度：精确度：/0.01C0.01Cv反应时间：反应时间：0.5 sec0.5 secv存储器：存储器：CMOS SRAMCMOS SRAMv容量：容量：22000 22000 个温深数据个温深数据v数据输出口：数据输出口：RS232 ASCII 1200-9600 RS232
42、 ASCII 1200-9600 波特率，波特率，1 1开始，开始，7 7数据，数据，1 1停止。停止。v时间间隔：时间间隔：可设置：可设置：1 sec 180 min1 sec 180 minv同步时钟：同步时钟：/2 sec/day2 sec/dayv电源：电源：2 ea 3.6V 2 ea 3.6V 锂电池锂电池 推荐型号：推荐型号：SAFT SAFT LSH 14500 LSH 14500 可保证可保证300.000300.000个数据个数据v电流消耗：电流消耗：主动式：主动式：10mA 10mA 被动式：被动式：60uA60uAv尺寸：长尺寸：长170mm170mm，直径，直径45m
43、m45mmv重量：在空气中重量：在空气中0.5kg0.5kg，在水中，在水中0.3kg0.3kg第49页，此课件共52页哦TD301R温深仪操作步骤1.1.改变仪器的状态：改变仪器的状态：v当仪器与计算机联机后，可以通过敲击键盘的当仪器与计算机联机后，可以通过敲击键盘的I I键控制仪器的开或关，或者通过磁键控制仪器的开或关，或者通过磁性棒擦拭性棒擦拭STARTSTART开关。开关。S S灯亮后表明仪器已经激活。仪器记录着最近的一次设灯亮后表明仪器已经激活。仪器记录着最近的一次设置并在屏幕上显示出仪器的状态。如果状态中的时间间隔是所需要的，仪器置并在屏幕上显示出仪器的状态。如果状态中的时间间隔是
44、所需要的，仪器便可以使用。否则，可以根据菜单进行修改状态。菜单的各项功能都自带说便可以使用。否则，可以根据菜单进行修改状态。菜单的各项功能都自带说明。如果一分钟不使用菜单中的命令，仪器便会自动退出菜单模式。明。如果一分钟不使用菜单中的命令，仪器便会自动退出菜单模式。2.2.开始测量：开始测量：v用磁性棒擦拭用磁性棒擦拭STARTSTART处，当处，当S S灯开始闪烁后，再用磁性棒擦灯开始闪烁后，再用磁性棒擦CONFIRMCONFIRM后，后，C C灯短暂灯短暂的闪烁表示仪器已经确定被激活，开始以内部设置好的时间间隔开始记的闪烁表示仪器已经确定被激活，开始以内部设置好的时间间隔开始记录。录。C
45、C灯的每次闪烁代表一个新的记录。灯的每次闪烁代表一个新的记录。第50页，此课件共52页哦TD301R温深仪操作步骤3.3.停止测量：停止测量：v通过磁性棒擦拭通过磁性棒擦拭CONFIRMCONFIRM处后再擦拭处后再擦拭STARTSTART处来终止仪器的测量。随着处来终止仪器的测量。随着C C灯短暂闪灯短暂闪烁后仪器便停止工作。烁后仪器便停止工作。4.4.下载数据道计算机：下载数据道计算机：v将仪器和计算机连接，通过磁性棒擦拭将仪器和计算机连接，通过磁性棒擦拭STARTSTART或者按或者按I I键来激活仪器，出现菜键来激活仪器，出现菜单模式后点击单模式后点击DownloadDownload键后数据就可以下载到用户的计算机上。键后数据就可以下载到用户的计算机上。5.5.实时观测：实时观测：v可以通过一个外接电缆进行实时观测，以可以通过一个外接电缆进行实时观测，以1200120096009600的波特率，的波特率，1 1 秒秒180180分钟的分钟的间隔进行传输数据。间隔进行传输数据。第51页，此课件共52页哦感谢大家观看第52页，此课件共52页哦