基于光電傳感技術(shù)的海水鹽度計研制.pdf

1、海水鹽度的檢測對研究海洋學、海洋環(huán)境監(jiān)測、季節(jié)氣候預測以及海洋漁業(yè)等有十分重要的實用意義,而目前國內(nèi)外使用的傳感器大都是基于傳統(tǒng)電導率法來實現(xiàn)對其長期連續(xù)的檢測,該方法存在三個參數(shù)檢測不同步帶來的誤差。為此,本論文致力于研制一種新穎的海水鹽度計,來克服傳統(tǒng)電導率CTD儀帶來的缺陷。
　　 在充分調(diào)研國內(nèi)外鹽度檢測技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,本論文系統(tǒng)地提出了基于新方法的海水鹽度測量方案,建立了數(shù)學模型,設(shè)計了傳感探頭結(jié)構(gòu),并制作了原理樣機

2、。在論文中,應(yīng)用到的核心理論是折射率差測量原理和半導體光吸收原理,主要完成的工作是承接前人的研究成果并對其做出了三大改進,具體包括以下幾個方面:
　　 1.提出了一種基于海水折射率的、以PSD為核心器件的鹽度檢測方法,并設(shè)計了相應(yīng)的傳感模型。在傳感模型中引入了參考液的設(shè)計思路,形成差動測量,有效地消除了溫度對測量結(jié)果的影響。
　　 2.在理論推導和借鑒舊樣機設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,設(shè)計并制作了新的鹽度計樣機,該傳感器樣機具有結(jié)

3、構(gòu)簡單、成本低、實用性強、便于遠程測量以及易于實用化等優(yōu)點。
　　 3.改進了舊樣機中所使用的激光光源和PSD,選用了模塊化光源和更高分辨率的PSD,明顯地提高系統(tǒng)的測量精度和穩(wěn)定性。
　　 4.改進了舊樣機的水槽結(jié)構(gòu),將先前的雙水槽擴展為五水槽,進一步放大了出射光線的位置偏移量,提高了系統(tǒng)的分辨率。
　　 5.改進了舊樣機的光源發(fā)射和信號調(diào)理電路,增加了光源調(diào)制和軟件濾波算法,有效地消減了背景光、暗電流和外界擾