水下低功耗浊度仪系统

针对水下长时间浊度数据采集的问题,研制了一种水下低功耗浊度仪系统。通过对水下浊度测量方法的分析比较,选取了散射法作为浊度的测量原理。基于以MSP430F149为核心的微控制芯片,对电路进行了外围设计,实现了系统的低功耗性能;考虑到装置工作在0~6 000 m的水深范围,系统必须要承受高压,故对装置的探头和壳体进行了抗压和密封设计;在实验室用高岭土配制出了19种不同浓度的浊度液,通过与WT-RCOT型浊度仪数据进行对比,对系统进行了浊度标定,并用浊度仪系统在钱塘江进行了浊度测试,在试验过程中采集到了相应的浊度数据,并绘制出了浊度变化曲线。研究结果表明,该浊度仪系统具有低功耗、高抗压、高密封性能,能够满足水下长时间离线式浊度采集要求。

海底冷泉区气泡流量流速的声学探测机理研究

海洋冷泉区常含有巨大资源前景和引发环境灾害的天然气水合物,并发育有依赖于流体化学自养能和养分的特异生物群,研究其泄漏气体的流量和流速,具有重要的资源和环境意义。冷泉区存在大量气泡幕,首先根据声波穿过气泡幕时会产生强烈衰减的特征,对穿过不同气泡流量的声波进行探测,得到气泡流量和声波衰减呈线性比例关系;其次,利用相关流量法对放置于不同深度的两路接收信号进行互相关分析,计算出气泡流的上升速度。在此基础上通过声学探测所得声波幅值,反演出气泡流量;并由气泡的上升速度和流量得出气泡的分布范围,为海洋冷泉区气泡流速流量探测提供了新的方法。