專利名稱：組合式溫鹽測量傳感器鏈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及海洋測量儀器裝置，特別是涉及測量海水溫度 和鹽度隨深度變化的儀器裝置。
背景技術：
海水的溫度和鹽度(電導率)是最基本的海洋水文參數(shù)。監(jiān)測 海中不同深度的海水溫度和鹽度狀況，具有廣泛的科研和應用價值。 海水溫度和鹽度的深度變化資料，在防突減災上可以作為海洋環(huán)境 數(shù)值預報和災害性海況遙測的基本數(shù)據(jù)資料，在軍事上可以用于聲 納作用距離預報和艦艇航海保障的基本實測數(shù)據(jù)的提供，在水產(chǎn)養(yǎng) 殖中可以用于預報生態(tài)環(huán)境變化規(guī)律和控制生物最佳養(yǎng)殖環(huán)境等。
傳統(tǒng)的海水溫度和鹽度的剖面監(jiān)測以船載投放式CTD剖面測量 儀為主。這種測量儀器的主要結構為CTD傳感器，包括溫度(T)、 電導率(C)、壓力(D)的三種傳感器，以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采 集器、數(shù)據(jù)傳輸及電源轉(zhuǎn)換單元。這些部件密封在耐壓水密容器中， 整體外形為圓柱狀，測量數(shù)據(jù)通過通信接口實時傳輸或在內(nèi)部存儲， 待儀器回收到測量船上后再行回放到計算機，以顯示水下測量和記 錄的海水溫鹽剖面數(shù)據(jù)資料。
傳統(tǒng)的船載投放式CTD剖面儀的測量方式需要調(diào)查船開到預定 站位，由船用絞車將儀器吊放在海中，并在海中以均勻穩(wěn)定的速度 下放，以完成不同深度點的溫度和鹽度(電導率)的測量。由于這 種測量方式的成本很高，數(shù)據(jù)量非常有限，不能滿足對海洋實時監(jiān) 測和長期規(guī)律性研究的要求。
溫鹽測量傳感器鏈能部分解決應用船載投放式CTD剖面儀進行 海上測量所存在的問題。溫鹽測量傳感器鏈是垂直放于海中的鏈條 狀測量裝置，可以在海中長時間工作，由一根帶總屏蔽的4芯芳綸 拉力電纜的主電纜懸掛多組CTD (電導率、溫度、壓力)傳感器構 成。溫鹽測量傳感器鏈長達數(shù)百米，懸掛幾十組CTD傳感器，由浮 標或潛標系留海中。CTD傳感器通過水密電纜與主電纜連接。溫鹽測量傳感器鏈配置數(shù)據(jù)記錄儀，由緊固模塊固定在主電纜上。數(shù)據(jù)
記錄儀通過RS485或RS232接口完成鏈上各傳感器的數(shù)據(jù)采集，測 量數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)記錄儀內(nèi)部存儲，也可以通過RS485或RS232接 口實時傳輸給用戶系統(tǒng)。
圖1顯示現(xiàn)有技術的溫鹽測量傳感器鏈結構圖。如圖1所示， 溫鹽測量傳感器鏈成鏈條狀，由主電纜1和懸掛的多組CTD傳感器 4構成。CTD傳感器4的部件收容在圓柱狀的耐壓水密容器中，耐壓 水密容器被緊固模塊3整體固定在主電纜1上。CTD傳感器4通過 水密電纜2與主電纜1連接，水密電纜2連接在主電纜1的分支水 密電纜接口 5上。溫鹽測量傳感器鏈鏈上配置數(shù)據(jù)記錄儀6，數(shù)據(jù) 記錄儀6由緊固模塊3固定在主電纜上，并由水密電纜2通過分支 水密電纜接口 5與主電纜1連接。
圖1所示現(xiàn)有技術的溫鹽測量傳感器鏈能夠?qū)崿F(xiàn)對海洋垂直剖 面上不同深度多層溫鹽的長時間同步監(jiān)測，測量數(shù)據(jù)可以實時傳輸 給用戶系統(tǒng)。但是，所述的溫鹽測量傳感.器鏈是由長達數(shù)百米的拉 力電纜及其懸掛的多組CTD (電導率、溫度、壓力)傳感器構成， 因此存在運輸、保全、測試、維修的諸多不便，使用溫鹽測量傳感 器鏈進行海上測量作業(yè)也比較麻煩。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中利用溫鹽測量傳感器鏈進行海水溫度和鹽度測 量所存在的問題，本實用新型推出了組合式溫鹽測量傳感器鏈，其 目的在于利用拉力電纜連接器將標準溫鹽測量傳感器鏈串聯(lián)起來， 形成可拆卸的長鏈條狀的測量裝置，既能夠?qū)崿F(xiàn)海洋垂直剖面上不 同深度多層溫鹽的長時間同步監(jiān)測，又能克服溫鹽測量傳感器鏈在 運輸、保全和海上作業(yè)等方面存在的不便和麻煩。
本實用新型所涉及的組合式溫鹽測量傳感器鏈由多條標準溫鹽 測量傳感器鏈串聯(lián)組成，標準溫鹽測量傳感器鏈包括主電纜和其攜 帶的CTD傳感器；主電纜為帶總屏蔽的芳綸拉力電纜，在主電纜設 置CTD傳感器的位置設置分支水密電纜接口，引出水密電纜，用以 連接CTD傳感器。所述標準溫鹽測量傳感器鏈主電纜的兩端設置拉力電纜連接 器，拉力電纜連接器端部設置承力接頭，標準溫鹽測量傳感器鏈組 合時，使用卸扣連接兩條標準鏈的承力接頭，實現(xiàn)標準溫鹽測量傳
感器鏈之間的受力結構連接；拉力電纜連接器設置對接電纜接口 ，
引出的分支水密電纜通過對接電纜接口連接，實現(xiàn)標準溫鹽測量傳 感器鏈之間的電連接。
組合式溫鹽測量傳感器鏈配置一臺數(shù)據(jù)記錄儀，由緊固模塊固
定在傳感器鏈底部主電纜上；數(shù)據(jù)記錄儀通過水密電纜與主電纜上 設置的分支水密電纜接口連接。
所述標準溫鹽測量傳感器鏈長度為50m，每條標準溫鹽測量傳 感器鏈攜帶4 ~ 10個CTD傳感器。
所述CTD傳感器包括溫度傳感器、電導率傳感器、壓力傳感器， 以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸及電源轉(zhuǎn)換單元。CTD 傳感器的部件密封在外形為圓柱狀的耐壓水密容器中，耐壓水密容 器被緊固模塊整體固定在主電纜上。
溫鹽測量傳感器鏈上的所有CTD傳感器連接在相同的電源總線 和通訊總線上，每臺CTD傳感器都設置有一個相互不同的軟件編碼， 用以在數(shù)據(jù)記錄儀采集數(shù)據(jù)時相互區(qū)分。整條組合式溫鹽測量傳感 器鏈配置一臺數(shù)據(jù)記錄儀，由緊固模塊固定在傳感器鏈底部主電纜 上，數(shù)據(jù)記錄儀通過水密電纜與主電纜引出的分支水密電纜接口連 接。數(shù)據(jù)記錄儀通過RS485或RS232接口完成鏈上各傳感器的數(shù)據(jù) 采集，數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)記錄儀內(nèi)部存儲，也可以通過RS485或RS232 接口實時傳輸給用戶系統(tǒng)。
本實用新型所涉及的組合式溫鹽測量傳感器《連應用時由浮標或 潛標等測量平臺系統(tǒng)系留海中，根據(jù)海洋調(diào)查的需要和作業(yè)海區(qū)水 深確定標準溫鹽測量傳感器鏈的配置數(shù)量，由標準溫鹽測量傳感器 鏈串聯(lián)而成的組合式溫鹽測量傳感器鏈垂直于海中使用。
組合式溫鹽測量傳感器鏈的溫度、電導率、壓力傳感器所測量 的數(shù)據(jù)通過水密電纜和主電纜傳遞到數(shù)據(jù)記錄儀，數(shù)據(jù)記錄儀對觀 測獲得的溫鹽資料自動進行記錄，也可以直接傳輸給用戶系統(tǒng)。組 合式溫鹽測量傳感器鏈的測量精度較高，其測量范圍和精度為電導率0~65mS/cm±0. 05mS/cm，溫度-2 ~ 35°C ± 0. 01。C,壓力測量 范圍0~10MPa±0. 1%FS。
本實用新型所涉及的組合式溫鹽測量傳感器鏈采用了組合式設 計，標準溫鹽測量傳感器鏈之間連接簡單，當使用情況發(fā)生改變， 只需要增加或減少標準鏈，就可以滿足新的需求。組合式的設計也 實現(xiàn)了故障隔離，方便維修，某條標準鏈發(fā)生故障或損壞，只需更 換該條標準鏈即可，而不至于影響整條鏈的使用。而且，鏈上傳感 器可以現(xiàn)場加裝，增加了系統(tǒng)的靈活性，海上布放作業(yè)十分方便。 由于每條標準溫鹽測量傳感器鏈的長度有限，也減低了調(diào)試、試驗、 運輸?shù)碾y度，降低了成本。


圖1為現(xiàn)有技術的溫鹽測量傳感器鏈結構示意圖。
圖2為本實用新型涉及的標準溫鹽測量傳感器^T連結構示意圖。
圖3為本實用新型的組合式溫鹽測量傳感器鏈結構示意圖。
圖中標記說明
1、主電纜2、水密電纜
3、緊固模塊4、CTD傳感器
5、分支水密電纜接口6、數(shù)據(jù)記錄儀
7、拉力電纜連接器8、承力接頭
9、對接'電纜接頭10、卸扣
具體實施方式
現(xiàn)結合附圖對本實用新型實施例進行說明。圖2和圖3顯示本 實用新型的組合式溫鹽測量傳感器鏈及其涉及的標準溫鹽測量傳感 器鏈的基本結構。
如圖2和圖3所示，本實用新型所涉及的組合式溫鹽測量傳感 器鏈由多條標準溫鹽測量傳感器鏈串聯(lián)組成，標準溫鹽測量傳感器 鏈包括主電纜1和其攜帶的CTD傳感器4,主電纜為帶總屏蔽的芳 纟侖拉力電纜，拉力電纜內(nèi)部由芳綸纖維承受拉力。在主電纜l設置 CTD傳感器4的位置引出分支水密電纜接口 5，用以連接CTD傳感器 4。 CTD傳感器4 "部件密封在外形為圓柱狀的耐壓水密容器中，耐壓水密容器被緊固模塊3整體固定在主電纜1上。分支水密電纜接 口 5采用模具貫注密封膠完成耐壓水密密封。整條組合式溫鹽測量 傳感器鏈配置一臺數(shù)據(jù)記錄儀6,由緊固模塊3固定在主電纜1上。 數(shù)據(jù)記錄儀6引出的水密電纜2通過主電纜的分支水密電纜接口 5 與主電纜l連接。
標準溫鹽測量傳感器鏈主電纜1的兩端設置拉力電纜連接器7, 拉力電纜連接器7的作用是用于多條標準溫鹽測量傳感器鏈的受力 連接和電連接。拉力電纜連接器7端部設置承力接頭8,串連的標 準溫鹽測量傳感器鏈拉力電纜連接器7端部的承力接頭8相互之間 使用卸扣10連接，實現(xiàn)兩條主電纜受力結構部分的連接。同時，在 拉力電纜連接器7上引出分支水密電纜2,分支水密電纜2相互間 通過對接電纜接頭9連接，實現(xiàn)標準溫鹽測量傳感器鏈之間的電連 接。
權利要求1、一種組合式溫鹽測量傳感器鏈，其特征在于由多條標準溫鹽測量傳感器鏈串聯(lián)組成，標準溫鹽測量傳感器鏈包括主電纜和其攜帶的CTD傳感器；主電纜為帶總屏蔽的芳綸拉力電纜，在主電纜設置CTD傳感器的位置設置分支水密電纜接口，引出水密電纜，用以連接CTD傳感器。
2、 根據(jù)權利要求1所述的組合式溫鹽測量傳感器鏈，其特征在 于所述標準溫鹽測量傳感器鏈主電纜的兩端設置拉力電纜連接器， 拉力電纜連接器綿部設置承力接頭，標準溫鹽測量傳感器鏈組合時， 使用卸扣連接兩條標準鏈的承力接頭，實現(xiàn)標準溫鹽測量傳感器鏈 之間的受力結構連接；拉力電纜連接器設置對接電纜接口，引出的 分支水密電纜通過對接電纜接口連接，實現(xiàn)標準溫鹽測量傳感器鏈 之間的電連接。
3、 根據(jù)權利要求1所述的組合式溫鹽測量傳感器鏈，其特征在 于組合式溫鹽測量傳感器鏈配置一臺數(shù)據(jù)記錄儀，由緊固模塊固 定在傳感器鏈底部主電纜上；數(shù)據(jù)記錄儀通過水密電纜與主電纜上 設置的分支水密電纜接口連接。
4、 根據(jù)權利要求1所述的組合式溫鹽測量傳感器鏈，其特征在 于所述標準溫鹽測量傳感器鏈長度為50m,每條標準溫鹽測量傳 感器鏈攜帶4-10個CTD傳感器。
5、 根據(jù)權利要求1所述的組合式溫鹽測量傳感器鏈，其特征在 于所述CTD傳感器包括溫度傳感器、電導率傳感器、壓力傳感器， 以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸及電源轉(zhuǎn)換單元；所述 CTD傳感器的部件密封在外形為圓柱狀的耐壓水密容器中，耐壓水 密容器被緊固模塊整體固定在主電纜上。
專利摘要本實用新型公開的組合式溫鹽測量傳感器鏈由包括主電纜和CTD傳感器的長度為50m的多條標準溫鹽測量傳感器鏈串聯(lián)組成。主電纜為拉力電纜。CTD傳感器包括溫度、電導率、壓力三種傳感器，以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸及電源轉(zhuǎn)換單元。整條組合式溫鹽測量傳感器鏈配置一臺數(shù)據(jù)記錄儀，數(shù)據(jù)記錄儀完成測量鏈上傳感器的數(shù)據(jù)采集。標準溫鹽測量傳感器鏈主電纜的兩端設置拉力電纜連接器，拉力電纜連接器設置電纜接口和承力接頭，實現(xiàn)標準溫鹽測量傳感器鏈之間的電連接和受力連接。組合式溫鹽測量傳感器鏈應用時在布放現(xiàn)場完成標準鏈的組合，測量海洋垂直剖面上不同深度層的海水溫度和鹽度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)組裝靈活，作業(yè)方便。
文檔編號G01N33/18GK201368867SQ20082014457
公開日2009年12月23日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權日2008年12月18日
發(fā)明者李家順, 李建國, 欣 王, 毅 邵, 強 鄒 申請人:國家海洋技術中心