一种基于3D打印的海洋测量仪结构设计

本文设计一种基于3D打印的海洋测量仪,该海洋测量仪的承压结构用以放置信号处理模块、供电模块、高精度传感器等重要电子设备。为了保证设备安全以及采集数据的精确性,必须满足结构强度、防腐性以及密封性的要求。本研究主要进行海洋测量仪的结构设计和强度核准。主要内容如下:首先,进行海洋测量仪结构设计。承压结构由圆柱形主体与半球形封头组成,查阅《潜水系统和潜水器入级与建造规范》确定承压结构的基本尺寸,依据装配要求设计进水结构的基本尺寸。其次,对承压结构进行强度稳定性分析。根据设计基本尺寸绘制SolidWork三维模型,利用ANSYS Workbench平台进行强度校核。仿真结果显示:承压结构最大等效应力为120.37 MPa,最大应力为67.50 MPa,强度满足规范要求。最后,制备试验模型。采用铸造三维打印工艺制备承压结构,经过制备打印原型件、浸浆浸砂、制备模具支撑体、高温煅烧、浇注成型等工艺一体化成型。

海洋地磁场矢量测量仪支撑装置结构设计与有限元分析

为增强海洋地磁场矢量测量仪支撑装置结构稳定性,消除安全隐患,根据设计要求,运用有限元分析方法,针对测量仪海试中出现的问题,对原有支撑装置结构进行改进设计和材料选择。运用ANSYS软件建立了一种适合于整体强度分析的有限元模型,得到了新型支撑装置的位移和应力分布云图。校核结果表明:新型支撑装置从整体结构到关键部件均满足4 500 m水深海试的强度和刚度要求,多次海试也证实了新型支撑装置具有足够的承载能力和安全性,从而有效地实现了对海洋地磁场矢量测量仪支撑装置的结构创新设计。

海洋环境参数检测仪器的校准结果与校准周期分析

围绕海洋环境参数测量仪器校准结果的应用,以pH测量仪和浊度测量仪各1台为例,依据校准规范对两者开展校准活动,跟踪统计近年在国家计量机构的测量结果。根据传感器测量示值与输出电压关系式,采用线性拟合方法对测量结果进行修正,pH传感器测量值经过修正误差最大值由0.48减小至0.05,浊度传感器测量误差最大值由29.3%变化为-9.0%,均满足传感器标称技术指标,说明海洋生化类仪器计量校准的重要性和适用性。结合校准结果和实际校准时间,采取增量反应调整法,估算两台测量仪的理论复校时间间隔,提供了校准周期计算方法的实践案例。为保障海洋环境测量数据准确性,不仅需要将仪器定期返回计量授权实验室开展校准工作,还应充分运用校准结果,适当调整复校时间间隔,以达到节约时间成本与经济效益最优的目的。

MCS－51单片机在高速高精度交流A／D转换中的应用

本文主要介绍ＭＣＳ－５１单片机在深海测量仪器ＣＴＤ中的应用，为满足深海测量精度及速度的要求，单片机需完成１６位（二进制）数及每秒测量次数大于１０００次／秒的要求，由于目前市场上出售的芯片精度及速度所限，无法采用一次Ａ／Ｄ完成如此高精度及速度要求，所以，采用两次Ａ／Ｄ转换合成数据的方法，充分利用单片机的硬件资源，完成高精度，高速度的交流信号测量，同时完成６４ＫＲＡＭ的数据存贮，并将数据传送给上位计算机，并完成显示、键盘操作等，经在实验室实验证明，达到所需精度。