[实用新型]一种投弃式电磁海流剖面测量探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋水文剖面要素探测装置，特别是涉及一种可通过水面船只投放的海流剖面测量探头。

背景技术

海流是海洋环境的基本参数之一，准确而快速的获取海水流速对海洋学研究、海上生产和海上军事活动都有重要意义。

采用电磁方法测量海流是自二十世纪五十年代发展起来的一种海洋监测技术，当海水作为一种良导体切割地磁场时，会产生感生电动势，测量一定长度上的海流感生电动势，就可以换算得到海流信息。根据这一原理研制成功了多种电磁海流计，最初使用船载拖航的方式测量大范围海域的海流，两个测量电极相聚100米左右，船只拖曳电极和电缆在海表面走航获得海流数据，这种仪器只能测量海表面海流。后来实用新型出了体积更小的测量仪器，这种电磁海流计表面有四个电极，可获得较高精度的海流数据，但仅可用于定点测量。由于海流剖面在物理海洋和军事上的重要用途，在二十世纪七十年代以后研发出了一种可自由下落的电磁海流计，由水面舰艇投放，在水中自由下落，下落过程中测量海流数据，达到一定深度后返回水面，由舰艇捞回后读取数据。这种自由下落式电磁海流计体积庞大，需要舰船使用绞车投放和回收，对海况条件要求较高。另外，由于需要返回水面，机械结构复杂，存在结构失效中途毁坏，或漂移较远，水面舰艇无法发现造成仪器丢失的问题。

实用新型内容

针对海流剖面快速获取的需求，本实用新型推出一种小型的自由下落式电磁海流计，其目的在于，将对称电极构成的流速传感器设置在自由下落的探头体内，探头自由下落时线轴快速放线，电极测量周围海水切割地磁场产生的电场，换算出实时海流信息，实现船只航行中海流剖面的快速测量。

本实用新型涉及的投弃式电磁海流剖面测量探头包括头锥、探头筒、探头尾筒和尾翼。探头筒为圆柱体，头锥位于探头筒的前部，探头尾筒位于探头筒的后部，头锥和探头尾筒为流线型结构，尾翼设置在探头尾筒的后部。所述测量探头内设过水管，过水管轴线与探头体轴线重叠，过水管沿探头体轴线贯穿头锥、探头筒和探头尾筒。

探头筒内设置测量电路、电池、传感器。传感器包括一对测量电极和一对罗盘线圈，两个测量电极安装于探头筒的两侧，两个电极位置连线与探头体轴线垂直且相交。罗盘线圈布置在探头筒内，线圈轴线与电极对位置连线重合。各传感器的引线均与测量电路板连接，测量电路板上有一根连线穿过过水孔与接地电极连接。

测量电路板设置锁相放大电路，测量电极和罗盘线圈分别连接锁相放大电路，将测量电极测得的电场压降信号锁相放大。

电池焊接在电路板上，每个电路板各有一组电池。探头筒内灌注环氧树脂达到整体密封的效果。

头锥为铅锌合金材料制成。

探头尾筒内设置线轴，线轴上缠绕有漆包线。漆包线为数据传输线，一端与测量电路板连接，另一端与水面船只上的接收端连接。

尾翼为四片式结构，内有4个叶片，可在探头下降过程中使探头旋转，并保持稳定姿态。

本实用新型涉及的测量探头在使用时，将探头尾部引出的漆包线与船只数据接收端连接，然后将测量探头投放入水，入水后探头开始依靠自身重力下落。下落过程中，固定于探头尾筒上的尾翼使测量探头产生旋转，旋转过程中测量电路板实时获取测量电极和罗盘线圈上产生的信号，获得海流感生电场和地磁场方向信息，将得到的信息通过漆包线实时传输至水面接收端，计算得到海流流速和方向。

附图说明

图1为投弃式电磁海流剖面测量探头外形图；

图2为投弃式电磁海流剖面测量探头尾翼示意图；

图3为投弃式电磁海流剖面测量探头内部结构图。

附图中标记说明：

1、头锥         2、探头筒

3、探头尾筒     4、尾翼

5、叶片         6、电池

7、测量电路板   8、罗盘线圈

9、线轴         10、接地电极

11、漆包线      12、测量电极

13、过水管      14、环氧树脂

具体实施方式

结合附图就本实用新型的技术方案进一步说明。图1显示本实用新型涉及的投弃式电磁海流剖面测量探头外部结构；图2显示投弃式电磁海流剖面测量探头的尾翼部分的结构；图3显示投弃式电磁海流剖面测量探头内部结构。