本發(fā)明涉及海洋勘測(cè)，特別是涉及一種溫鹽深測(cè)量?jī)x及水下移動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、在維護(hù)海洋權(quán)益、開(kāi)發(fā)保護(hù)海洋過(guò)程中必須首先獲取基礎(chǔ)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，用于決策分析。作為海洋動(dòng)力參數(shù)的溫度、鹽度和壓力是必須獲取和掌握的基礎(chǔ)海洋環(huán)境信息。海洋水下移動(dòng)平臺(tái)是目前平臺(tái)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，正在成為獲取海洋數(shù)據(jù)和執(zhí)行特定監(jiān)測(cè)觀測(cè)任務(wù)的重要平臺(tái)。

2、典型的水下移動(dòng)平臺(tái)有遙控水下機(jī)器人（rov）、載人潛器（hov）、自主水下航行器（auv）、水下滑翔機(jī)和argo浮標(biāo)等。其中，水下滑翔機(jī)和argo浮標(biāo)屬于大尺度、長(zhǎng)期在線觀測(cè)平臺(tái)，特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)速度低、功耗低，水下滑翔機(jī)和argo浮標(biāo)由于負(fù)載能力和供電限制所使用的溫鹽深測(cè)量?jī)x均為重量輕、耐壓深度小、低速采樣測(cè)量，最大耐壓深度20mpa，測(cè)量性能與水下滑翔機(jī)和argo浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度相匹配。對(duì)于遙控水下機(jī)器人（rov）、載人潛器（hov）和自主水下航行器（auv）等水下多運(yùn)動(dòng)姿態(tài)移動(dòng)平臺(tái)，特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)速度快且運(yùn)動(dòng)姿態(tài)不固定，可以垂直上升或下降、小角度上升或下降和水平運(yùn)動(dòng)，以完成特定的監(jiān)測(cè)、觀測(cè)任務(wù)；目前還沒(méi)有與這三類(lèi)水下移動(dòng)平臺(tái)的測(cè)量需求適配的溫鹽深測(cè)量?jī)x，主要是現(xiàn)有的溫鹽深測(cè)量?jī)x存在以下問(wèn)題：（1）耐壓深度小，無(wú)法適應(yīng)大深度測(cè)量；（2）部分小型溫鹽深測(cè)量?jī)x不能獨(dú)立使用，還需要平臺(tái)提供耐壓水密，大部分水下多運(yùn)動(dòng)姿態(tài)移動(dòng)平臺(tái)無(wú)法滿足；（3）多采用無(wú)泵設(shè)計(jì)，導(dǎo)致電導(dǎo)池的水交換依賴平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度，水交換流速不穩(wěn)定，甚至在平臺(tái)低速或靜止?fàn)顟B(tài)下無(wú)法進(jìn)行水交換，數(shù)據(jù)質(zhì)量無(wú)法得到保證。

3、針對(duì)上述溫鹽深測(cè)量?jī)x存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種適用于水下多運(yùn)動(dòng)姿態(tài)移動(dòng)平臺(tái)的溫鹽深測(cè)量?jī)x，可克服以上問(wèn)題，與多種水下多運(yùn)動(dòng)姿態(tài)移動(dòng)平臺(tái)適配使用，以滿足多種測(cè)量需求，可執(zhí)行固定和特定測(cè)量觀測(cè)任務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種新型的溫鹽深測(cè)量?jī)x及水下移動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，該溫鹽深測(cè)量?jī)x適用于水下多運(yùn)動(dòng)姿態(tài)移動(dòng)平臺(tái)，其耐壓深度大，具有獨(dú)立耐壓水密和電導(dǎo)池水交換結(jié)構(gòu)，可解決上述現(xiàn)有溫鹽深測(cè)量?jī)x存在的無(wú)法在遙控水下機(jī)器人（rov）、載人潛器（hov）和自主水下航行器（auv）等水下多運(yùn)動(dòng)姿態(tài)移動(dòng)平臺(tái)上適配使用，并滿足平臺(tái)測(cè)量需求的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：一種溫鹽深測(cè)量?jī)x，包括耐壓殼體、壓力探頭、溫度探頭、電導(dǎo)池、電路板和過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置；其中：所述電路板設(shè)置于所述耐壓殼體內(nèi)；所述溫度探頭設(shè)置于所述耐壓殼體的第一端外部，用于測(cè)得海水水樣的溫度；所述電導(dǎo)池與所述溫度探頭設(shè)置于所述耐壓殼體的同一端，所述電導(dǎo)池用于測(cè)得所述海水水樣的電導(dǎo)率；所述耐壓殼體內(nèi)設(shè)置有密封艙，所述密封艙上設(shè)置有出水管，所述過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于所述密封艙內(nèi)，所述電導(dǎo)池的出水端與所述密封艙連通或與所述過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置相連，所述過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置用于為所述電導(dǎo)池內(nèi)的水樣提供驅(qū)動(dòng)力，以使所述電導(dǎo)池內(nèi)水樣經(jīng)所述出水管流出，實(shí)現(xiàn)所述電導(dǎo)池內(nèi)的水交換；所述壓力探頭設(shè)置于所述耐壓殼體的第二端，用于感應(yīng)不同深度水體的壓力；所述壓力探頭、所述過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置、所述電導(dǎo)池和所述溫度探頭均與所述電路板電連接。

3、優(yōu)選地，所述過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置包括水泵，所述水泵的進(jìn)水端通過(guò)管路與所述電導(dǎo)池的出水端密封連接，所述水泵的出水端通過(guò)所述管路與所述出水管相連，所述水泵用于為所述電導(dǎo)池內(nèi)的水樣提供驅(qū)動(dòng)力。

4、優(yōu)選地，所述電導(dǎo)池的出水端與所述密封艙連通；所述過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和外置于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的攪拌葉片，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，以通過(guò)在所述密封艙內(nèi)形成負(fù)壓，為所述電導(dǎo)池內(nèi)的水樣提供驅(qū)動(dòng)力。

5、優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)為電機(jī)。

6、優(yōu)選地，所述耐壓殼體包括同軸布置的前座和尾殼，所述前座和所述尾殼密封連接，所述密封艙開(kāi)設(shè)于所述前座內(nèi)，所述溫度探頭和所述電導(dǎo)池均設(shè)置于所述前座的前端外部；所述尾殼內(nèi)部中空，所述電路板設(shè)置于所述尾殼內(nèi)，所述壓力探頭設(shè)置于所述尾殼內(nèi)部的后端，所述尾殼的后端開(kāi)設(shè)有暴露所述壓力探頭的感應(yīng)模塊的通孔；所述尾殼的尾端外部還設(shè)置有水密連接器。

7、優(yōu)選地，還包括防護(hù)罩，所述防護(hù)罩連接于所述耐壓殼體的第一端，且所述防護(hù)罩罩設(shè)于所述溫度探頭和所述電導(dǎo)池的外部；所述防護(hù)罩上開(kāi)設(shè)有若干過(guò)水孔。

8、優(yōu)選地，還包括水樣導(dǎo)流罩，所述水樣導(dǎo)流罩設(shè)置于所述防護(hù)罩內(nèi)，所述水樣導(dǎo)流罩連接于所述溫度探頭的感應(yīng)元件和所述電導(dǎo)池的進(jìn)水端之間，所述水樣導(dǎo)流罩用于將經(jīng)過(guò)所述溫度探頭檢測(cè)后的所述海水水樣導(dǎo)流至所述電導(dǎo)池內(nèi)。

9、優(yōu)選地，所述電路板內(nèi)配置有a/d轉(zhuǎn)換器，且所述a/d轉(zhuǎn)換器的采樣率為16hz。

10、優(yōu)選地，所述電路板內(nèi)配置有動(dòng)態(tài)響應(yīng)匹配算法，能夠?qū)R同一所述海水水樣的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)和電導(dǎo)率檢測(cè)數(shù)據(jù)。

11、本發(fā)明還提出一種水下移動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，包括水下移動(dòng)平臺(tái)和如上任意一項(xiàng)所述的溫鹽深測(cè)量?jī)x，所述溫鹽深測(cè)量?jī)x設(shè)置于所述水下移動(dòng)平臺(tái)上。

12、優(yōu)選地，所述水下移動(dòng)平臺(tái)為遙控水下機(jī)器人、載人潛器、自主水下航行器、水下滑翔機(jī)或浮標(biāo)。

13、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

14、本發(fā)明采用封閉式的耐壓殼體，使得測(cè)量?jī)x具備了獨(dú)立的耐壓結(jié)構(gòu)，最大耐壓深度70mpa，不依賴于水下移動(dòng)平臺(tái)提供耐壓防水性能，可以方便搭載到各種類(lèi)型的快速移動(dòng)平臺(tái)上，通過(guò)水密連接器與平臺(tái)通信和數(shù)據(jù)交互。

15、由于水下移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)多樣，若僅依靠平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)迫使海水通過(guò)電導(dǎo)池，不能保證流速的穩(wěn)定，對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)難以進(jìn)行質(zhì)量控制，且在電導(dǎo)池進(jìn)水端方向與探頭運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)海水無(wú)法進(jìn)入電導(dǎo)池，或由于無(wú)泵設(shè)計(jì)，使得在平臺(tái)懸?；蜢o止?fàn)顟B(tài)下無(wú)法進(jìn)行電導(dǎo)池內(nèi)的水交換，從而導(dǎo)致測(cè)量?jī)x無(wú)法獲取有效數(shù)據(jù)?；诖耍景l(fā)明在耐壓殼體內(nèi)開(kāi)設(shè)密封艙，并在密封艙內(nèi)部設(shè)置過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置，過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置采用連續(xù)工作模式，可利用旋轉(zhuǎn)的攪拌葉片驅(qū)動(dòng)海水進(jìn)行水交換，且出水管與電導(dǎo)池連通設(shè)計(jì)，并使電導(dǎo)池的進(jìn)水端與出水管的出水口平齊或接近平齊布置，可使得海水從進(jìn)入電導(dǎo)池，到流出出水管，形成穩(wěn)定的流速，采集數(shù)據(jù)連續(xù)性好，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，提升了測(cè)量?jī)x的性能。

16、在本發(fā)明的一些技術(shù)方案中，在電路板內(nèi)配置采樣率為16hz的a/d轉(zhuǎn)換器，可實(shí)現(xiàn)16hz快速采樣測(cè)量，能夠滿足不同平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度下的連續(xù)數(shù)據(jù)測(cè)量，同時(shí)具備采樣頻率可變功能，不同移動(dòng)平臺(tái)在不同任務(wù)需求下可在1hz~16hz范圍內(nèi)設(shè)置成1hz、2hz、4hz、8hz、16hz不同采樣率，使用靈活。電路板采用高頻采樣設(shè)計(jì)，可滿足垂直剖面運(yùn)動(dòng)、水平運(yùn)動(dòng)和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)等多姿態(tài)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的觀測(cè)需求，實(shí)現(xiàn)高精度精細(xì)化測(cè)量。

17、在本發(fā)明的一些技術(shù)方案中，在電路板內(nèi)配置了動(dòng)態(tài)響應(yīng)匹配算法，同時(shí)采用了響應(yīng)時(shí)間是60ms的快速響應(yīng)溫度探頭，內(nèi)置的過(guò)水驅(qū)動(dòng)裝置的加速水交換的功能也提高了電導(dǎo)池的響應(yīng)時(shí)間，在16hz快速采樣測(cè)量技術(shù)下能實(shí)時(shí)獲取微尺度的海水溫度和電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，上述動(dòng)態(tài)響應(yīng)匹配算法可對(duì)快速測(cè)量的微尺度溫度和電導(dǎo)率數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)匹配，并修正電導(dǎo)池?zé)釡笮?yīng)，再計(jì)算海水鹽度從而得到高質(zhì)量的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)保存溫度和電導(dǎo)率數(shù)據(jù)也可以后續(xù)進(jìn)一步地精細(xì)化數(shù)據(jù)質(zhì)量控制處理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

18、本發(fā)明提出了一種水下移動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，包括水下移動(dòng)平臺(tái)和前述溫鹽深測(cè)量?jī)x，具備前述溫鹽深測(cè)量?jī)x的全部特點(diǎn)，在此不再贅述。