一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头制造技术

本发明专利技术涉及海洋环境监测技术领域，具体公开了一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头，包括依次连接的配重头、耐压舱和尾杆，耐压舱内前端安装有传感器安装端盖，传感器安装端盖上安装有压力传感器、温度传感器和电导率传感器；配重头内部为中空结构，所述压力传感器、温度传感器和电导率传感器位于配重头的内部空腔内，配重头的壳体上由下到上沿圆周方向依次均匀开设有入水孔、中间孔和导流孔，入水孔、中间孔和导流孔的数量均为6个，且中间孔和导流孔位于同一直线上，入水孔与中间孔和导流孔在圆周方向上有30

【技术实现步骤摘要】
一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头


[0001]本专利技术涉及海洋环境监测
，特别涉及一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头。

技术介绍

[0002]在海洋水文调查中，海水温度、盐度和深度是三个最基本的参数。拖曳式温盐深测量探头是一种可以快速测量海水温度、盐度和深度参数的仪器。海水温度由温度传感器测量，盐度由电导率传感器测量，深度由压力传感器测量。
[0003]目前的拖曳式温盐深探头，都是利用压力传感器测量海水压力，从而计算出海水深度的。在使用压力传感器动态快速测量海水深度剖面时，会存在压力振荡现象，具体表现为压力传感器测得的压力数据存在锯齿形的波动，如图1所示，这种现象会对海水深度数据的准确性产生较大的影响。
[0004]目前的拖曳式温盐深探头都有一个钢护套，位于探头的前部，钢护套内部是中空的，内部装有配重铅块，这样可以使探头整体的重心位于探头的下部，使探头在下落过程中保持竖直的状态，不至于在海流的作用下产生倒伏或者翻滚，造成测量失败。
[0005]压力传感器安装在钢护套上部的连接件上，由钢护套保护。钢护套内的配重铅块中间留有一个水流通道，该通道使外部海水与压力传感器相通。探头在海水中下落时，水流通道内充满海水，海水与压力传感器接触，压力传感器测出所处位置的海水压力。
[0006]造成压力振荡现象的原因是由于探头钢护套的水流通道内部充满海水，探头的下落速度与该通道内海水的排出速度无法同步，也就是由于结构上的缺陷，使得通道内的海水无法顺利及时排出，这样就会在水流通道内和压力传感器的前方产生湍流堆积，该湍流的存在就会对压力传感器造成额外的冲击，使得压力传感器测得的数据出现忽高忽低的波动，无法准确反映探头所处深度的海水压力，从而影响测量数据的准确性。另外，探头下落时，海水通过水流通道的直接冲击也会加剧这种现象。
[0007]另外，目前的拖曳式温盐深探头的温度传感器和电导率传感器安装在钢护套前端的首端盖上，它们与压力传感器不处于同一平面，中间存在高度差，这样就会造成在同一时刻，温度传感器和电导率传感器测量的数据与压力传感器测量的数据不是同一水层的，这就会造成测量数据的空间差异性，使得获取的数据不能反映真实情况。
[0008]另外，目前的拖曳式温盐深探头的配重是使用铅块，铅块会对海洋造成一定的污染。

技术实现思路

[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头，以达到消除压力振荡现象和测量数据的空间差异性，提高测量准确性的目的。
[0010]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头，包括依次连接的配重头、耐压舱
和尾杆，所述耐压舱内前端安装有传感器安装端盖，所述传感器安装端盖上安装有压力传感器、温度传感器和电导率传感器；所述配重头内部为中空结构，所述压力传感器、温度传感器和电导率传感器位于配重头的内部空腔内，所述配重头的壳体上由下到上沿圆周方向依次均匀开设有入水孔、中间孔和导流孔，所述入水孔、中间孔和导流孔的数量均为6个，且所述中间孔和导流孔位于同一直线上，所述入水孔与中间孔和导流孔在圆周方向上有30
°
夹角。
[0011]上述方案中，所述导流孔为斜孔，且所述导流孔的中轴线与配重头的中轴线之间的夹角为33.75
°
，可以提高配重头内海水流出的速度，防止湍流堆积。
[0012]上述方案中，所述压力传感器位于所述传感器安装端盖的中心，所述温度传感器和电导率传感器分布于压力传感器的两侧。
[0013]上述方案中，所述配重头的最前端为平台结构，用于在探头下落时产生一定的阻力，起到调节探头下落速度的作用。
[0014]上述方案中，所述中间孔为条形孔，且所述中间孔的横截面积大于入水孔和导流孔的横截面积，用于配重头内外海水充分交换。
[0015]上述方案中，所述配重头为316L不锈钢材质，不含铅块，对海水无污染。
[0016]上述方案中，所述配重头的壳体上端设置有内螺纹，用于将配重头与传感器安装端盖相连接。
[0017]上述方案中，所述耐压舱内部安装有数据采集和处理电路板、供电电池和磁开关。
[0018]通过上述技术方案，本专利技术提供的一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头具有如下有益效果：1、本专利技术在配重头的壳体上开设三排孔，其中，入水孔围绕配重头前端圆周排列，用于引导海水进入配重头内，中间孔用于配重头内外海水充分交换，导流孔用于引导配重头内部海水排出并起到消除湍流的作用，避免对压力传感器造成额外的冲击，有利于提高测量数据的准确性。
[0019]2、本专利技术的中间孔和导流孔位于同一直线上，且入水孔与中间孔和导流孔在圆周方向上有30
°
夹角，可以保证在探头下落过程中，配重头内部海水流场的稳定性，避免由于缆绳的释放产生的探头旋转而造成的内部湍流；并且可以保证配重头内部流体在到达压力传感器处时速度接近为零，保证外部水流不会对压力传感器产生额外的冲击，避免压力数据的失真。
[0020]3、本专利技术的温度传感器、电导率传感器和压力传感器均布置在传感器安装端盖上，三者处于同一平面，保证了三者测量的数据均为同一水层，有利于提高测量数据的真实性。
[0021]4、本专利技术的导流孔为斜孔，且导流孔的中轴线与配重头的中轴线之间的夹角为33.75
°
，斜孔可以提高配重头内海水流出的速度，防止湍流堆积。
[0022]5、本专利技术的配重头的最前端为平台结构，并不是完全圆锥形状，平台结构用于在探头下落时产生一定的阻力，起到调节探头下落速度的作用。
[0023]6、本专利技术的压力传感器位于所述传感器安装端盖的中心，由于配重头前端中心处没有入水孔，因此，海水不会对压力传感器产生额外的直接冲击，这就进一步消除了产生压力振荡现象的可能。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0025]图1为现有的拖曳式温盐深探头测得的压力数据曲线图；图2为本专利技术实施例所公开的拖曳式温盐深探头结构示意图；图3为本专利技术实施例所公开的传感器安装端盖平面示意图；图4为本专利技术实施例所公开的配重头整体结构示意图；图5为本专利技术实施例所公开的入水孔排列图；图6为本专利技术实施例所公开的配重头剖视图；图7为本专利技术实施例及对比例的仿真模拟流场结果图，（a）为实施例1，（b）
‑
(l)分别为对比例1至对比例11。
[0026]图中，1、配重头；2、耐压舱；3、尾杆；4、传感器安装端盖；5、压力传感器；6、温度传感器；7、电导率传感器；8、入水孔；9、中间孔；10、导流孔；11、平台结构；12、内螺纹。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0028]实施例1本专利技术提供了一种可消本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头，其特征在于，包括依次连接的配重头、耐压舱和尾杆，所述耐压舱内前端安装有传感器安装端盖，所述传感器安装端盖上安装有压力传感器、温度传感器和电导率传感器；所述配重头内部为中空结构，所述压力传感器、温度传感器和电导率传感器位于配重头的内部空腔内，所述配重头的壳体上由下到上沿圆周方向依次均匀开设有入水孔、中间孔和导流孔，所述入水孔、中间孔和导流孔的数量均为6个，且所述中间孔和导流孔位于同一直线上，所述入水孔与中间孔和导流孔在圆周方向上有30
°
夹角。2.根据权利要求1所述的一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头，其特征在于，所述导流孔为斜孔，且所述导流孔的中轴线与配重头的中轴线之间的夹角为33.75
°
。3.根据权利要求1所述的一种可消除压力振荡现象的拖曳式温盐深探头，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，杜立彬，贺海靖，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：