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针对船舶气象仪的综合检查过程中检测周期长、人工排查效率低以及传统的自动气象站传感器信号模拟器的模拟精度低，没有相关运动补偿算法导致此类系统不适应海洋船舶应用环境的问题，对气象要素传感器的高精度信号采样电路、信号输出、软件滤波和运动补偿等方面进行了研究。通过分析传感器和船舶气象仪的原理，设计了各个气象参数的采样电路、信号模拟电路、触摸屏、GPS和电子罗盘采样与模拟电路，并在近海测试过程中进行了运动补偿模型测试，并基于STM32微控制器进行了该仪器的系统检测实验。研究测试结果表明：该系统具有低功耗、高可靠性、高精度的特点，能应用于海上环境，同时具有对船舶实时定位、气象要素实时模拟和采集、运动补偿多项功能。并且本系统精度在运动补偿后，系统测量方差为0.019 3 m/s，精度提高至接近真实值，均符合《海洋调查规范第3部分：海洋气象观测》的标准。 相似文献
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介绍一种SWQ-1型多功能水质测定仪,以数字显示温度,盐度,溶解氧,pH和氧化还原电势。仪器用干电池供电,其结构是以一个带有多路模数转换器和液晶显示器的低功耗单片微计算机为基础而构成。通过微计算机按照存贮器中的物理化学公式和定标常数进行数据处理,并把结果送给显示器。温度和pH传感器用的是定型的商品—热敏电阻和玻璃电极。盐度和溶解氧分别采用由作者自行设计的铂电极电导池和薄膜原电池型传感器进行现场测量。溶解氧的测量采用了自动定标程序,减少了电位漂移对测量的影响,提高了测量的可靠性,并且便于操作。这种水质测定仪是一种尺寸小,重量轻,效率高的便携式仪器。 相似文献
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为了实现大型海上浮吊臂架结构健康状态监测,开发了大型海上浮吊光纤光栅称重传感器系统,提出了光纤光栅称重传感器设计理论,建立了传感器设计框架。通过悬臂梁理论,借助于有限元分析软件,提出了悬臂梁和受压弹性体复合结构;通过温度补偿理论与对比,提出了滤波温度补偿方案;通过迟滞效应原理,提出了双光栅式迟滞效应消除方案。进行光纤光栅称重传感器性能实验、反复性实验和稳定实验,讨论了系统的性能和可行性。并将大型海上浮吊光纤光栅实时称重系统应用于实际工程项目,成功实现了大型海上浮吊负重状况监测。 相似文献
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溶解氧是海洋水质监测的常规关键参数,基于荧光猝灭原理研制的溶解氧传感器具有准确度高、稳定性好和可长期在线测量等优点,已经被广泛用于海水溶解氧浓度监测。针对传感器可能发生的数据漂移和显著偏差可能造成的准确度问题,本文设计了一套专门的校准装置和校准方法。通过严格控制校准水体的温度和溶解氧浓度,测量待校准传感器和参比传感器的相移、温度和溶解氧浓度数据,拟合获取传感器校准系数,实现对光学溶解氧传感器的单个多点校准。传感器校准值与参比值偏差在±8μmol·L–1以内。实验室和海水现场比测结果显示,校准结果达到传感器性能指标要求。此校准装置及方法并不局限于光学溶解氧传感器,具有良好的推广价值。 相似文献
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针对海洋电磁勘探的低频、微弱电场信号采集中电极与放大采集电路的耦合问题,提出了一种支持直流耦合的电极极差自动补偿放大采集电路设计方法,给出了系统设计实现,详细介绍了电极极差自动补偿放大采集电路和自动补偿控制算法.测试结果表明,所设计的电极极差自动补偿方法可将0.1～0.7 mV的电极极差自动补偿至0.043～0.074 mV,均控制在0.1 mV以内,满足了海洋电场采集直流耦合的需求,降低了电场采集电路对不极化Ag/AgC1电极的极差设计要求,可有效应用于海洋低频电场信号采集. 相似文献
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介绍一种测量溶解氧的微型光纤传感器 总被引：2，自引：0，他引：2
本文介绍了一种根据动态荧光猝灭原理而设计的微型光纤溶解氧传感器（氧微光极）,讨论了氧微光极的结构设计、工作原理、技术特点及试验应用情况。该系统具有良好的测量特性,是适合于水环境应用的理想工具 相似文献
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溶解氧浓度检测在水产养殖和环境监测中具有重要的意义。本文提出了一种基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计，利用快速数字锁相算法与过采样技术，实现了荧光信号和调制信号的快速相位解调，并得到二者相位差，根据Stern-Volmer方程求出溶解氧浓度值。本文分析了调制频率对测量结果的影响，选择合适的调制频率用于测量，并利用最小二乘法对测量结果进行拟合，拟合后的确定系数R-square为0.999 25。实验数据表明，测量结果相对误差（RE）小于±1.5%，相对标准差（RSD）小于4%，稳定时间小于50 s。本文提出的优化设计不仅具有较高的测量精度，还简化了硬件设计，降低了成本。 相似文献
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为满足海洋上层温度数据高分辨率实时观测需求，本文设计出一种成本低、体积小、精度高的温度链观测系统，可搭载于调查船、浮标等多种海洋观测平台，具备高分辨海表温度数据实时观测功能。本文介绍了温度链系统架构的整体设计，阐述了温度传感器的高精度测量原理与方法，采用RS-485通信方式并设计出一套适用于温度链的软件通信协议，通过标定、均一性测试、稳定性测试验证了传感器的测量性能，研制出总长200 m的温度链观测设备，设备带有10个测温节点，传感器节点初始测量精度优于±0.005℃，温度链采样间隔最短可达2.7 s。本温度链在我国南海进行了拖曳功能测试，试验结果表明：温度链海上作业通信稳定可靠，数据测量准确，满足海洋现场观测对数据高时效、高精度、低误码率的传输要求。 相似文献
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感应式温盐传感器基于电导率法测盐,可以实现现场测量与实时测量。测量盐度时需要首先计算海水温度、海水电导率和海水压力,表层感应式温盐传感器对压力量不予考虑,温度、电导率的精度却直接关系到盐度测量结果的准确度,因此使用传感器前必须进行温度和盐度的标定。分析了温盐传感器的工作原理,设计温度、电导率的标定校准步骤,包括回归曲线的选择和回归方程系数的计算,其中温度、电导率和温度补偿的标定回归曲线采用多项式形式,用实验室高精度盐度计和铂电阻温度仪测得5~7组数据,然后对多项式最小二乘法回归,电导率回归过程中由温度和盐度求电导率用到了二分法,最后论述了标定回归方程的误差范围。 相似文献
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Sources of systematic error in the sampling procedure by Winkler method were examined. In the laboratory experiment, the dissolution of atmospheric oxygen into oxygenfree sea water during sampling amounts to 0.022 ml/l, and the effect of dissolved oxygen in sea water remaining in oxygen bottle is 0.019 ml/l. The effect of reagents added amounts to 0.017 ml/l. In the sampling procedures aboard, the effect of dissolution became bigger, and the table is presented for the correction to the reported value of dissolved oxygen measured by the “Manual of Oceanographic Observation”. The corrected value of dissolved oxygen in the routine analysis may not be correct within 0.02 ml/l. 相似文献
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近海海洋环境是最易受污染的区域，实时对海洋信息进行监测对近海养殖业、渔业有重要的作用。传统信息采集方法效率低下、传输距离近、能耗高、数据采集不准确，针对上述问题，设计了一种实时海洋信息采集传输系统，采集终端能够自动采集近海海洋环境的温度、溶解氧、pH值并通过无线网络将信息传给岸基协调器，岸基协调器可通过提出的二次卡尔曼滤波方法对信息进行滤波处理并由4G网络将信息上传至云平台。实验结果表明：系统能够对近海海洋环境进行信息实时采集，采集数据误差小，具有较高的一致性，功耗低，用户可随时随地查看信息。 相似文献