海水鹽度的檢測對研究海洋學(xué)、海洋環(huán)境監(jiān)測、季節(jié)氣候預(yù)測以及海洋漁業(yè)等有十分重要的實(shí)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(dǎo)率法來實(shí)現(xiàn)對其長期連續(xù)的檢測,該方法存在三個(gè)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(jì),來克服傳統(tǒng)電導(dǎo)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(xué)模型,設(shè)計(jì)了傳感探頭結(jié)構(gòu),并制作了原理樣機(jī)。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(dǎo)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(jìn),具體包括以下幾個(gè)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(jì)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(jì)思路,形成差動(dòng)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(dǎo)和借鑒舊樣機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并制作了新的鹽度計(jì)樣機(jī),該傳感器樣機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、實(shí)用性強(qiáng)、便于遠(yuǎn)程測量以及易于實(shí)用化等優(yōu)點(diǎn)。3.改進(jìn)了舊樣機(jī)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... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電導(dǎo)池等效電路圖

口，p，S，T)(l一3)也就是亮溫(B:)和頻率(f)、入射角(0)、極化沙)、表面溫度(T)以及鹽度(勺有關(guān)。因此，當(dāng)其他參數(shù)確定時(shí)，即可求出海面鹽度。圖1一2清楚的顯示了入射角固定、不同頻率和溫度情況下，海水表面鹽度與亮溫之間的關(guān)系。卜卜斌斌︵三之。出︶1兇Salinity(Psu)f(Hz)圖1一2不同頻率、溫度下海水表面鹽度與亮溫的關(guān)系曲線微波遙感技術(shù)具有全天時(shí)、全天候工作能力，并能對海洋表面鹽度進(jìn)行大面積，快速和定量的檢測。缺點(diǎn)是只能感測海洋表面的鹽度。.3.3基于光纖傳感技術(shù)的鹽度檢測法近年來，隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感器開始應(yīng)用到科研生產(chǎn)的各個(gè)方面，凡是用到傳感器的地方，幾乎都有光纖傳感占有一席之地〔l。一，”。這也證明了光纖傳感的方法比傳統(tǒng)傳感方法在很多方面有無可比擬的優(yōu)勢�；诠饫w傳感的鹽度檢測方法大致分為兩類，即通過海水折射率或敏感材料實(shí)現(xiàn)鹽度的間接測月巨。3.3.1折射率間接測量法海水鹽度的變化會(huì)引起其對光的折射率發(fā)生改變

基于光電傳感技術(shù)的海水鹽度計(jì)研制廿一圖1一3剝層光纖法測量鹽度原理圖1一4剝層光纖局部若溶液折射率為1，光纖芯和溶液界面上的全反射角為:0c=sin一，(叮/叮，)(l一4)式中，叮，為光纖芯的折射率。設(shè)某一模式的光線以0角入射到該界面上，有:。一1，(R+h)、口 =slnLe0S“丁一，萬二)Lr十乙r少(1一5)式中R是光纖芯彎曲的曲率半徑

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3421707