专利名称：高精度海水盐度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及海洋要素的测量装置，特别涉及一种应用双电导池的高精度海水盐度测量装置。
背景技术：
海水盐度是基本的海洋水文要素，海水混合、大洋环流、水声传播及海洋生物的繁衍生长等海洋中许多现象的发生和变化都与海水盐度的分布和变化相关。海水盐度是海洋调查、海洋观测和海洋污染监测的重要测量项目之一。现有海水盐度测量仪器主要有感应式和电极式两种，大都采用电桥平衡的方法进行测量。
图1显示现有技术的海水盐度测量仪器的基本测量原理。如图1所示，信号源5产生电激励信号经过平衡电桥1的四个桥臂，四个桥臂分别为盛有标准海水的标准电导池2、 盛有被测海水的被测电导池4、可调电阻札、已知电阻&，标准电导池2和被测电导池4分别设置测量电极。测量时调节可变电容C进行相位补偿，使标准电导池2和被测电导池4的相位一致，然后调节可变电阻R1，使平衡电桥1平衡，即检流计3中的电流为零。此时，标准电导池2与被测电导池4的测量电极间海水电压的比值等于可调电阻队与已知电阻& 的电阻比，即为海水电导率比。然后再利用PSS-78盐标计算出被测海水盐度值。现有技术的海水盐度测量仪器采用电桥平衡方法，测量方法繁锁，而且，在低盐时相位难以补偿，测量准确度不高，最高只能达到0. 005，用作检测计量仪器受到限制。
发明内容针对现有技术的海水盐度测量仪器所存在的问题，本实用新型推出无需电桥平衡方法的海水盐度测量装置，其目的在于将装有标准海水和被测海水的两个电导池作为“电阻元件”的测量电路与单片机连接，由单片机对测量数据进行处理，以实现海水盐度的高精度测量。本实用新型所涉及的高精度海水盐度测量装置包括标准电导池、被测电导池、正弦波发生器、电压信号采集器、单片机、恒温槽、上位机等。正弦波发生器分别连接标准电导池和被测电导池的外侧电极，标准电导池和被测电导池的内侧电极分别连接电压信号采集器，电压信号采集器通过A / D转换器连接单片机，单片机连接上位机和显示屏。标准电导池和被测电导池为结构相同的电极式电导池，由优质玻璃制作，呈长方体形状，内装钼金电极。标准电导池和被测电导池置于恒温槽内，分别盛有标准海水样品和被测海水样品。标准电导池和被测电导池内各自设置4个电极，2个外侧电极和2个内侧电极，4 个电极平行设置并浸在电导池内的海水中，2个内侧电极设置在2个外侧电极之间，4个电极的一端由绝缘材料固定连接。正弦波发生器输出精密正弦电压信号，通过与其连接的电导池的一个外侧电极输送到电导池海水内。电导池另一个外侧电极连接接地的精密电阻，精密电阻通过反馈线连接正弦波发生器，使精密电阻两端电压保持不变，并使电导池两内侧电极之间的电压信号稳定。电导池两内侧电极之间的电压由电压信号采集器采集，并通过A / D转换器传递给单片机。根据电导池两内侧电极之间的电压由公式(1)和(2 )计算出两内侧电极之间的等效电阻。
权利要求1.一种高精度海水盐度测量装置，包括标准电导池、被测电导池、正弦波发生器，其特征在于，还包括电压信号采集器、单片机、恒温槽、上位机，标准电导池(10)和被测电导池 (11)为结构相同的电极式电导池，电导池内各自设置4个电极，2个外侧电极和2个内侧电极，正弦波发生器(13)分别连接标准电导池(10)和被测电导池(11)的外侧电极，标准电导池(10)和被测电导池(11)的内侧电极分别连接有电压信号采集器，电压信号采集器通过A / D转换器(9)连接单片机(8)，单片机(8)连接上位机(7)和显示屏(6)。
2.根据权利要求1所述的高精度海水盐度测量装置，其特征在于，标准电导池(10)和被测电导池(11)置于恒温槽(12)内，分别盛有标准海水样品和被测海水样品。
3.根据权利要求1所述的高精度海水盐度测量装置，其特征在于，标准电导池(10)和被测电导池(11)内的4个电极平行设置并浸在电导池内的海水中，2个内侧电极设置在2 个外侧电极之间，4个电极的一端由绝缘材料固定连接。
4.根据权利要求3所述的高精度海水盐度测量装置，其特征在于，标准电导池(10) 的内侧电极连接电压信号采集器(L2),被测电导池(11)的内侧电极连接电压信号采集器 (L1)0
5.根据权利要求1所述的高精度海水盐度测量装置，其特征在于，标准电导池(10) 的外侧电极连接精密电阻(R4),被测电导池(11)的外侧电极连接精密电阻(R3)，精密电阻 (R3)和精密电阻(R4)分别通过反馈线连接正弦波发生器，使精密电阻两端电压保持不变。
专利摘要本实用新型公开了一种高精度海水盐度测量装置，将装有标准海水和被测海水的两个电导池作为“电阻元件”的测量电路与单片机连接，由单片机对测量数据进行处理，以实现海水盐度的高精度测量。标准电导池和被测电导池为结构相同的电极式电导池，置于恒温槽内，分别盛有标准海水样品和被测海水样品。正弦波发生器分别连接标准电导池和被测电导池的外侧电极，电导池的内侧电极分别连接有电压信号采集器，电压信号采集器通过A／D转换器连接单片机，单片机连接上位机和显示屏。所述海水盐度测量装置测量准确度优于0.002，稳定性好，操作简便，具有广阔的应用前景。
文档编号G01N27/08GK201965112SQ201120023090
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者庞永超, 李扬眉, 田孟安, 田锐, 贾伟广, 赵卓英 申请人:国家海洋标准计量中心
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