一种基于自然光的水体吸收系数测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于自然光的水体吸收系数测量装置，属于可见光光谱的测定及应用技术领域，包括：外壳，向下平面辐照度采集模块和向上平面辐照度采集模块；标量辐照度采集模块；光学电子快门；色散器件；光电探测器；压力传感器；数据处理和存储模块。其中，光学电子快门、色散器件、光电探测器、数据处理和存储模块分别设置在腔体中。本发明专利技术基于海中自然光场变化和辐射传输方程计算水体吸收系数，不需内置光源和外置真空泵，具有低功耗、免生物附着、成本低、重量轻、无需定期校准、易于海中长期观测等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自然光的水体吸收系数测量装置


[0001]本专利技术属于水体测量
，尤其涉及一种基于自然光的水体吸收系数测量装置。

技术介绍

[0002]海水吸收系数是海洋光学中的一个最基本参数，在海洋光学、水下视觉和卫星水色遥感中都是广泛的应用。目前国际主流的水体吸收系数测量仪是美国SeaBird公司生产的吸收衰减测量仪（ACS）和德国TirOS公司生产的在线高光谱吸收仪（OSCAR），两者均配有内置光源为主动式吸收测量仪。其中，ACS采用反射管式吸收测量法，反射管为10或25cm全反射圆柱形腔体；OSCAR采用积分球式吸收测量法，积分球为半径为4cm涂有高反射涂层的球形腔体。现场测量时，ACS和OSCAR通常需要外置真空泵，一方面通过使腔内水体快速流动消除腔体内气泡（气泡对吸收测量影响非常大），另一方面使腔外水体尽快进入腔内从而测量不同深度剖面吸收系数。虽然ACS和OSCAR在现场船基大面站测量中被广泛应用，但两者均难以布放在浮标、潜标以及其他海上固定或移动平台（CN201811475281）进行长期观测。其主要原因为（1）功耗高，ACS和O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自然光的水体吸收系数测量装置，其特征在于，包括：外壳，其内部形成有密闭的腔体；平面辐照度采集模块两个，分别为向下平面辐照度采集模块和向上平面辐照度采集模块；所述向下平面辐照度采集模块固定在所述外壳的顶部，且向下平面辐照度采集模块的光接收面朝向上方设置，用于接收向下的自然光通量；所述向上平面辐照度采集模块固定在所述外壳的底部，且向上平面辐照度采集模块的光接收面朝向下方设置，用于接收向上的自然光通量；标量辐照度采集模块，其固定在所述外壳的外表面，用于接收自然光球面通量；光学电子快门，其分别与所述向下平面辐照度采集模块、向上平面辐照度采集模块以及标量辐照度采集模块通过光纤连接，用于选通所述向下平面辐照度采集模块、向上平面辐照度采集模块以及标量辐照度采集模块传输的自然光；色散器件，其与所述光学电子快门连接，用于对输入的自然光进行分光；光电探测器，其用于接收所述色散器件输出的分光信号，并进行光电转换；压力传感器，其固定在所述外壳的外侧，用于检测压力；数据处理模块，其接收所述光电探测器发送的电信号以及压力传感器发送的压力信号，分别计算出向下光谱平面辐照度、向上光谱平面辐照度、光谱标量辐照度以及深度值，并根据所述向下光谱平面辐照度、向上光谱平面辐照度、光谱标量辐照度以及深度值计算水体吸收系数；存储模块，其用于存储数据；所述光学电子快门、色散器件、光电探测器、数据处理模块以及存储模块分别设置在所述腔体中。2.根据权利要求1所述的基于自然光的水体吸收系数测量装置，其特征在于，所述平面辐照度采集模块包括：余弦采集器，其用于接收采集平面180
°
范围的自然光；凸透镜，其用于将从所述余弦采集器透射的自然光进行汇聚；光阑，汇聚光透过所述光阑照射到第一光纤的端面上，所述第一光纤与所述光学电子快门连接。3.根据权利要求2所述的基于自然光的水体吸收系数测量装置，其特征在于，所述平面辐照度采集模块还包括：第一清洁刷，其由所述外壳支撑，位于所述余弦采集器的一侧；第一驱动机构，其与所述第一清洁刷连接，用于带动所述第一清洁刷动作清洁所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡连波，陈树果，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：