自容式海流剖面测量系统的研制

随着海洋声学技术的应用和相关理论的深入研究 ,人们发现 ,将其应用于海洋监测是目前 ,也是今后相当长时期内最重要、最有效的手段之一。本文结合海洋领域的一些重要课题以及正在进行的研究开发工作 ,介绍一种自容式海流剖面测量系统。

处理走航式海洋多参数剖面测量系统(MVP)温度和电导率滞后效应的方法

走航式海洋多参数剖面测量系统(moving vessel profiler,MVP)是一种集成程度和自动化程度都较高的海洋调查设备,能对海洋多要素进行同时观测,获得水平方向的高分辨率数据资料。由于温度和电导率传感器响应时间的不匹配,MVP下放速度过快(峰值速度4 m/s)而造成非常明显的盐度尖峰现象。本研究结合Fofonoff(F)法、时间常数指数递归数字滤波(Giles and McDougall,GM)法和Grose提出的盐度尖峰订正方案,提出了一种新的方法,即MCT(match conductivity and temperature response time)法,通过对压力、温度和电导率传感器进行响应时间的匹配来减弱盐度尖峰。将SBE-9型CTD资料作为标准,发现订正后的资料与CTD盐度曲线的互相关系数为0.917,误差比订正前减小80%。对比35°N断面修正前后的盐度资料,订正后温盐跃层处出现的低盐区域消失。MVP的应用比常规海洋调查仪器CTD对于海洋现象的观测更有优势。

投弃式海流剖面测量仪测量原理研究

根据投弃式海流剖面测量仪的测量原理建立了二维海流运动感生电场离散和连续模型,通过模型推导得到了海流与感生电场间的关系公式。通过对海流感生电磁场的分析,对海流测量的基本方法进行了研究,通过感生电磁场的量级的计算,确定了投弃式海流剖面测量仪研究的主要方向和关键技术。

拖曳式多参数剖面测量系统波浪式运动的控制

通过建立拖曳系统的运动方程和利用流体动力试验确定参数等步骤,获得了精确的拖曳系统运动模型,在此基础上,研究、设计了一种基于PID控制器的波浪运动控制方法,实现了对拖曳式多参数剖面测量系统波浪式运动的控制,并通过计算仿真和湖试验证了控制方法的合理性和可行性.结果表明,在该方法控制下,波浪式拖曳系统运动性能达到了预定设计要求.在拖曳速度为6～9节的情况下,能够控制拖曳系统按预定轨迹进行波浪运动,同时保持较稳定的姿态.

容栅式数显角度测量系统的研制

1引言自从1972年瑞士Tfimos公司及其子公司SYL—VAC公司研制成功用于长度测量的容栅测量系统以来，容栅测量系统在精密电子量具及数显量仪上得到了广泛应用。容栅测量系统是一种无差调节的闭环控制系统，它的基本测量部分是一个差动电容器，它的作用是利用电容的电荷耦合方式将机械位移量转变成为电信号的相应变化量，将该电信号送入电子电路，再经过一系列变换和运算后显示出机械位移量的大小。

CZT1-2型船载拖曳式多参数剖面测量系统走航测量性能检验及测量数据海上比测

船载拖曳式多参数剖面测量系统是测量温度、深度、浊度、溶解氧、p H和叶绿素等多种海洋环境要素,提供海洋环境信息的重要观测设备。通过对2011年8月在渤海开展的CZT1-2型船载拖曳式多参数剖面测量系统比测试验,研究了该国产设备在渤海海区的适用效果。结果表明,传感器定点比测试验中,温度、盐度等数据的相关系数较好,而硝酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐和氨氮等营养盐的相对误差较大。在海试试验中,船载拖曳式多参数剖面测量系统经过了8 h试验,完成了预期的试验项目,拖体系统(含传感器)和甲板单元工作正常,具有良好的可靠性和环境适应性。本次海上比测试验为船载拖曳式多参数剖面测量系统进行改善、优化提供依据,为其产业化打下坚实的基础,并对海上试验提出了相应的改进建议。

自容式声学海流计数字处理系统设计

针对自容式海流计的工作功耗和测流的较高实时性能要求,设计了一种"微处理器+现场可编程门阵列(FPGA)"系统构架的自容式声学海流计数字处理系统。低功耗处理器完成系统级的任务维护,并进行电源管理; FPGA模块应用复相关测频算法进行实时海流的测量;协同设计的微处理器与FPGA间软硬件接口保证了相互间的数据实时通信。实验测试结果为:系统在信噪比10 d B环境时测流误差不超过0. 94%;系统功耗低,待机功耗仅19 m W、工作功耗167 m W。

基于FPGA的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统设计

介绍了一种以Xilinx公司Spartan-II系列的xc2s50FPGA(现场可编程门阵列)芯片为主的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统.嵌入式容栅扭矩传感器采用嵌入式设计,特别适合于坦克、装甲车辆等安装空间狭小、对传感器的体积有严格要求的测试系统.以FPGA为代表的可编程逻辑器件在该系统中的应用,可以降低系统PCB板设计的复杂度,抗干扰性能大大提高,功耗低,系统的性能好,可靠性高,操作灵活,测量精度高.

走航式多参数剖面测量系统(MVP)技术研究

本文调研了走航式多参数剖面测量系统(MVP)的国产化发展现状,通过对国产MVP4000系统和加拿大BOT公司的MVP系统进行对比分析,得出了国产化MVP系统的主要指标和功能已经达到应用需求,并且在界面友好性、操作方便性、数据预处理和绞车自动控制等方面有了很大改进,对于我国未来的海洋调查具有积极意义。

CZT1-3A型拖曳式多参数剖面测量系统

中国船舶重工集团公司715所“863”项目转化成果——我国首个“CZT1-3A型拖曳式多参数剖面测量系统”通过验收，正式交付国家海洋局南海分局。另外，715所也已与国家海洋局北海分局签订了供货合同。

一种投弃式快速海流剖面观测仪器

文中介绍了投弃式海流剖面测量仪的基本组成、工作方式和基本工作原理,在此基础上分析了该类设备的适用范围。

一种基于容栅位移传感器的微波测量线系统

利用容栅式位移传感器，改进了微波自动测量线系统。通过多功能数据采集卡同时获得位移数据以及感应电压数据，用PC机实现数据的存储处理。该系统小巧易用，方便快捷，克服了微波自动测量线系统机械抖动误差的弊端。

一种基于AVR和NTC的自容式海水温度测量电路

海水温度是反映海水热状况的一个物理量,对海水温度的测量是海洋调查研究中经常遇到的问题,针对海洋抛锚或长期固定深度温度的测量,介绍一种由AVR单片机和24位ADC为核心,采用负温度系数(NTC)热敏电阻为温度传感器的自容式海水温度测量电路,测量电路可具体划分为温度测量电路,实时时钟电路,储存电路,串口通信电路等。具有电路简单、功耗低、精度高等特点。并对测温系统进行了定标和检测,实验结果表明:在温度范围(0℃~35℃)内该电路测量精度达±0.004℃,满足海洋温度调查的需求。

定点垂直升降剖面测量系统

介绍了定点垂直升降剖面测量系统的设计与实现。该系统测量平台可搭载盐温深测量仪(CTD)、海流计等多种传感器,沿系留钢索上下移动,进行剖面数据的循环采集,并将测量结果记录下来。

海上定点站自容式验潮仪回收系统的改进

潮位数据对近海水深测量的精度起着极其重要作用,除了岸壁式验潮站,海上定点验潮站自容式验潮仪采集的潮位数据也至关重要。鉴于实际测量作业中,海上定点站自容式验潮仪的回收成功率相对较低,本文通过对工程实例中自容式验潮仪回收系统进行研究改进,成功快速地实现了验潮仪的回收,对于提高回收成功率,保证潮位数据采集的连续性和完整性有着重要现实意义。

基于自容式技术的系泊缆水下监测方法

针对深水系泊缆缺少在位监测手段的问题,开展了系泊缆力学行为监测系统的研究。采用悬链线系统集中质量模型对深水系泊缆动力行为开展理论分析,通过改变传统求解中的边界条件,提出了一种适用于深水系泊缆张力监测的测量策略;同时针对水下系泊缆缺少成熟测量装置的问题,基于自容式技术开发了系泊系统水下测量传感器和水下安装/回收装置。监测系统在南海一座半潜式平台开展了5个月的连续测量,证明了监测系统的可靠性;同时通过20 min的采集样本分析,证明了系泊缆测量方法能够有效的获取系泊缆张力信息。

MVP-300系统及其应用

MVP- 30 0温盐深测量系统是走航式测量系统 ,它可以快速、方便地进行大深度的海水温度、盐度、声速剖面测量。文章分析了 MVP- 30 0系统测量中常遇到的几个问题 ,并提出解决办法 ,为熟练应用该系统提供参考。

XCP调频波脉冲计数鉴频系统的FPGA实现

为提高XCP中三路调频信号鉴频解调的抗干扰性能,采用脉冲计数式鉴频解调法,鉴频中采用倍频技术,提高了鉴频灵敏度。由参考信号发生器产生正交CQR和同相CIR两个参考信号,利用这两个相互正交的同步信号,并行控制多路脉冲计数器实施数字鉴频。采用现场可编程逻辑门阵列FPGA进行鉴频器硬件电路设计来降低系统复杂度并提高系统稳定性。测试结果表明,系统完全满足精度及可靠性等方面要求。

基于嵌入式系统辙叉X-Y剖面测量仪的研究

一、研究背景 辙叉一般由叉心、翼轨和联结零件组成,是使铁路列车车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的设备。由于我国铁路高密度、大运量、大轴重、客货混跑的特殊运输条件,辙叉在使用过程中受到车轮巨大交变冲击载荷作用。在接触应力的作用下,轨顶面次表层不断产生层状剥落,最终导致辙叉磨损到限失效。而辙叉磨损病害是引起列车运行不平稳的重要原因之一,所以工务段需要定期检测辙叉,及时掌握辙叉磨损程度,消除安全隐患。目前,国内辙叉检测主要采用手工测量的方法,

基于中国近海海上平台的水文气象监测系统示范

水文气象数据是海上油气田开发设计和生产运营所必需的基础数据之一。论文对于基于中国近海固定式导管架平台并对环境参数进行长期监测的水文气象监测系统进行了技术描述和研究,对于主要的观测技术,包括风测量、波浪测量和海流剖面测量进行了详细论述。论文也提出了整套系统在设计寿命期间的运行要求。论文提出的示范化系统,对于将来的海上油气开发水文监测系统设计和建设具有重要的参考意义。