一种便携式双通道水体表观光谱观测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，第一连接杆的尾部与第二连接杆的头部螺纹旋接，第三连接杆的头部与第二连接杆的尾部螺纹旋接；角度刻度盘通过卡座连接于第二连接杆或第三连接杆的侧部；角度控制板与第一连接杆的头部通过螺纹旋接；第一安装机构固定在角度控制板的一侧，第二安装机构固定在角度控制板的另外一侧，第一光学探头手柄连接第一安装机构，第二光学探头手柄连接第二安装机构，第一光学探头手柄和第二光学探头手柄分别配置有用于连接高光谱仪的光纤。本实用新型专利技术使测量员能快速、准确调整观测平面与太阳入射平面的夹角，方便调整仪器与海面法线方向的夹角；保证水体和天空光测量的同步性，方便携带、操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式双通道水体表观光谱观测装置
本技术实施例涉及海洋光学观测
，具体涉及一种便携式双通道水体表观光谱观测装置。
技术介绍
随着近代光学、激光、光学遥感和海洋科学的发展，国内外都已开展对海洋水体的深入研究，而海洋光学研究是海洋水体研究的重要部分。海洋光学是一门研究海洋的光学性质、光在海洋中的传播规律和运用光学技术探测海洋的科学。海洋光学主要包括表观光学和固有光学，其中表观光学的参数调查方法主要有水面之上法和水下剖面法两种，而水面之上法多采用高光谱仪对水体和天空光进行观测。如果是双通道仪器，可同时对水体和天空光进行观测；如果是单通道仪器，在仪器面向水体进行观测后，立即将仪器在观测平面内向上旋转一个角度，使得观测方向的天顶角与θv(仪器与海面法线方向的夹角)相同。目前，现场光学观测水上作业时多采用单通道仪器，例如中国专利CN208833659U公开的便携式水体光谱观测设备、中国专利CN105043545B公开的一种水面光谱手持式单通道三路自动测量装置与方法等，主要通过改变光谱仪光学探头的观测角度来依次测量水体、天空光以及标准参考板反射的光谱，即在仪器面向水体进行观测后，立即将仪器在观测平面内向上旋转一个角度，使得观测方向的天顶角与θv(仪器与海面法线方向的夹角)相同。在实际作业中，上述方法虽然能使现场测量人员方便操作、精确控制测量的角度，但无法有效保证水体和天空光的同步测量。综上，亟需一种新的水体表观光谱观测技术方案，既要保证测量人员角度控制的准确性和操作的方便性，又要保证水体和天空光的同步测量。>
技术实现思路
为此，本技术实施例提供一种便携式双通道水体表观光谱观测装置及方法，可以保证测量人员角度控制的准确性和操作的方便性，又能保证水体和天空光的同步测量，从而简化操作流程、提高测量效率。为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，包括杆体、角度刻度盘、角度控制板、第一安装机构、第二安装机构、第一光学探头手柄和第二光学探头手柄；所述杆体包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述第一连接杆的尾部与所述第二连接杆的头部通过螺纹旋接，所述第三连接杆的头部与所述第二连接杆的尾部通过螺纹旋接；所述角度刻度盘通过卡座连接于所述第二连接杆或第三连接杆的侧部；所述角度控制板与所述第一连接杆的头部通过螺纹旋接；所述第一安装机构固定在所述角度控制板的一侧，所述第二安装机构固定在所述角度控制板的另外一侧，所述第一光学探头手柄连接所述第一安装机构，所述第二光学探头手柄连接所述第二安装机构，第一光学探头手柄和第二光学探头手柄分别配置有用于连接高光谱仪的光纤。作为便携式双通道水体表观光谱观测装置的优选方案，所述角度刻度盘设有水平仪和投影杆，所述水平仪固定于所述角度刻度盘的表面，所述投影杆垂直连接于所述角度刻度盘的中心。作为便携式双通道水体表观光谱观测装置的优选方案，所述角度刻度盘的表面设有45°角观测线标识。作为便携式双通道水体表观光谱观测装置的优选方案，所述角度控制板的正反两面分别设有0°、30°和40°角度限位孔，角度控制板与所述角度刻度盘互相垂直。作为便携式双通道水体表观光谱观测装置的优选方案，所述第一安装机构和第二安装机构分别设有限位挡块、连接螺栓、限位螺栓、顶丝、弹簧、滚珠和安装平台；所述限位挡块通过所述连接螺栓固定与所述安装平台上，所述第一光学探头手柄和第二光学探头手柄分别通过所述限位挡块经所述限位螺栓限位于所述安装平台上，所述顶丝设置在所述安装平台的内部，所述弹簧连接所述顶丝，所述滚珠接触所述弹簧并压紧于所述安装平台与角度控制板之间。作为便携式双通道水体表观光谱观测装置的优选方案，所述光纤采用铠装光纤，光纤外层设有硅胶套管，光纤包裹在所述硅胶套管内。作为便携式双通道水体表观光谱观测装置的优选方案，所述高光谱仪通过光纤分别与所述第一光学探头手柄和第二光学探头手柄连接，高光谱仪用于对光纤传输回来的光进行分析得到光谱数据，高光谱仪配置有USB接口和处理计算机，所述USB接口用于对高光谱仪进行数据通信或供电。本技术还提供一种便携式双通道水体表观光谱观测方法，包括以下步骤：(1)组装：将第二连接杆头部连接第一连接杆尾部，第三连接杆头部连接第二连接杆尾部接头，第一连接杆头部连接角度控制板尾部；将角度刻度盘安装在第二连接杆的中间区域；将第一光学探头手柄连接在所述角度控制板上的第一安装机构上；再将第二光学探头手柄连接在所述角度控制板上的第二安装机构上；(2)搭建：将两个高光谱仪光学探头通过光纤分别安装在第一光学探头手柄和第二光学探头手柄上，光纤另一端连接高光谱仪，再将高光谱仪连接至处理计算机上；(3)采集标准参考板数据：旋转第一光学探头手柄和第二光学探头手柄垂直向下，对准标准参考板，通过调整水平仪使仪器观测平面水平，然后通过处理计算机控制两个高光谱仪光学探头对标准参考板进行测量；最后将两个高光谱仪光学探头采集的标准参考板光谱数据回传至处理计算机中保存；(4)采集水面、天空光数据：将第一光学探头手柄旋转至角度控制板第一面上的预设角度限位孔位置，将第二光学探头手柄旋转至角度控制板第二面上的预设角度限位孔位置，通过杆体将光学探头水平伸出船舷外，第一光学探头手柄上的光学探头朝向天空，第二光学探头手柄上的光学探头朝向水面；通过调整杆体与太阳位置关系直至投影杆在角度刻度盘上的投影与观测线标识重合，使仪器观测平面与太阳入射平面成预设夹角；通过处理计算机控制两个高光谱仪光学探头对现场中的光谱进行测量，同时高光谱仪将采集的水面光谱数据和天空光数据回传至处理计算机；(5)保存数据：将同一时刻两个高光谱仪光学探头分别采集的水面光谱数据和天空光数据共同保存在处理计算机中，并做上站位标识以用于后续数据的处理和分析；(6)拆卸：断开处理计算机与高光谱仪的连接，关闭高光谱仪，并将两个光学探头分别从第一光学探头手柄和第二光学探头手柄上取下，转动所述角度控制板尾部接头将所述杆体取下，拆开第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，将所述第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆取下，将角度刻度盘从第二连接杆上取下，完成双通道水体表观光谱观测。作为便携式双通道水体表观光谱观测方法的优选方案，所述角度刻度盘的表面设有45°角观测线标识；所述角度控制板的正反两面分别设有0°、30°和40°角度限位孔，角度控制板与所述角度刻度盘互相垂直。作为便携式双通道水体表观光谱观测方法的优选方案，所述第一安装机构和第二安装机构分别设有限位挡块、连接螺栓、限位螺栓、顶丝、弹簧、滚珠和安装平台；所述限位挡块通过所述连接螺栓固定与所述安装平台上，所述第一光学探头手柄和第二光学探头手柄分别通过所述限位挡块经所述限位螺栓限位于所述安装平台上，所述顶丝设置在所述安装平台的内部，所述弹簧连接所述顶丝，所述滚珠接触所述弹簧并压紧于所述安装平台与角度控制板之间；所述光纤采用铠装光纤，光纤外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，包括杆体(1)、角度刻度盘(2)、角度控制板(3)、第一安装机构(4)、第二安装机构(5)、第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)；所述杆体(1)包括第一连接杆(101)、第二连接杆(102)和第三连接杆(103)，所述第一连接杆(101)的尾部与所述第二连接杆(102)的头部通过螺纹旋接，所述第三连接杆(103)的头部与所述第二连接杆(102)的尾部通过螺纹旋接；所述角度刻度盘(2)通过卡座(8)连接于所述第二连接杆(102)或第三连接杆(103)的侧部；所述角度控制板(3)与所述第一连接杆(101)的头部通过螺纹旋接；所述第一安装机构(4)固定在所述角度控制板(3)的一侧，所述第二安装机构(5)固定在所述角度控制板(3)的另外一侧，所述第一光学探头手柄(6)连接所述第一安装机构(4)，所述第二光学探头手柄(7)连接所述第二安装机构(5)，第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)分别配置有用于连接高光谱仪的光纤。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，包括杆体(1)、角度刻度盘(2)、角度控制板(3)、第一安装机构(4)、第二安装机构(5)、第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)；所述杆体(1)包括第一连接杆(101)、第二连接杆(102)和第三连接杆(103)，所述第一连接杆(101)的尾部与所述第二连接杆(102)的头部通过螺纹旋接，所述第三连接杆(103)的头部与所述第二连接杆(102)的尾部通过螺纹旋接；所述角度刻度盘(2)通过卡座(8)连接于所述第二连接杆(102)或第三连接杆(103)的侧部；所述角度控制板(3)与所述第一连接杆(101)的头部通过螺纹旋接；所述第一安装机构(4)固定在所述角度控制板(3)的一侧，所述第二安装机构(5)固定在所述角度控制板(3)的另外一侧，所述第一光学探头手柄(6)连接所述第一安装机构(4)，所述第二光学探头手柄(7)连接所述第二安装机构(5)，第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)分别配置有用于连接高光谱仪的光纤。


2.根据权利要求1所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述角度刻度盘(2)设有水平仪(9)和投影杆(10)，所述水平仪(9)固定于所述角度刻度盘(2)的表面，所述投影杆(10)垂直连接于所述角度刻度盘(2)的中心。


3.根据权利要求2所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述角度刻度盘(2)的表面设有45°角观测线标识(11)。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小勇，陈家庆，吴国伟，毕大勇，周庆伟，孟洁，
申请(专利权)人：国家海洋技术中心，
类型：新型
国别省市：天津;12