[发明专利]一种海水温跃层模拟与测量装置

说明书

本发明公开了一种海洋温跃层模拟与测量装置，包括保温桶、第一恒温槽、第二恒温槽、第一循环冷水机、第二循环冷水机、取样系统和多路测温系统，所述的第一恒温槽位于保温桶的底部，第二恒温槽位于保温桶的顶部，所述的第一恒温槽与第一循环冷水机通过第一硅胶软管相连接，所述的第二恒温槽与第二循环冷水机通过第二硅胶软管相连，所述的第一循环冷水机和第二循环冷水机均位于保温桶的外侧，所述的保温桶内部分别设有纵向相互平行的取样系统和多路测温系统。通过该模拟装置在实验室内生成海水温跃层，利用内置的取样系统取出海水样品用于海水化学要素的测量，以获得模拟海水温跃层中海水化学要素的纵向变化规律。

技术领域

本发明涉及海洋环境模拟与测量装置，更具体地，涉及一种海水温跃层模拟与测量装置。

背景技术

海水温跃层(Thermocline)是指海水温度随深度出现急剧变化或不连续剧烈变化的阶跃状水层。温跃层在海洋中普遍存在，从几米几十米的表层水到数百米上千米的深层水均存在温跃层。温跃层的强度、厚度变化和分布十分复杂，温跃层中海水密度、温度、溶解氧、pH值和盐度等海水化学要素变化剧烈。

海水温跃层对海洋经济的发展产生了重要影响。近年来随着海洋经济的快速发展，我国涌现了大量的跨海大桥、海上风电、海上石油平台和海洋渔业装备等海洋工程装备，上述海工装备均位于或跨越温跃层，温跃层中海水化学要素的剧烈变化使该区域内的海工装备发生严重的腐蚀，严重影响了正常的生产经营活动，并造成巨大损失。有调查指出，2014年中国腐蚀总成本约为2.1万亿元，占当年GDP的3.34％，其中海洋腐蚀损失约7000亿，占腐蚀总成本的1/3。

海水温跃层对舰艇活动也有非常重要的影响。温跃层中海水温度、盐度、密度和压力变化剧烈，是潜艇隐蔽自己的天然屏障，能够有效防止声纳探测，但同时也伴随危险。因为压力急剧变化可能直接把潜艇压到海底，超过最大潜深就船毁人亡。1963年，排水量5000吨的美军“长尾鲨号”核潜艇遭遇海水温跃层，海水密度急剧降低使潜艇直接坠向了3000米深的海底，巨大的水压最终将这艘潜艇撕成了碎片，140名水兵无一生还。冷战期间，苏联“K142号”潜艇也在80年代末神秘失踪，后来经过确认，同样是遭遇了海水温跃层，最终艇毁人亡。此外，1968年以色列“达喀尔”号潜艇、1970年俄国K142号潜艇、以及2017年阿根廷“圣胡安”号潜艇均是由于突遇温跃层而遇难。

系统研究海水温跃层对海洋经济的健康发展和军事航行安全具有重要意义，现有的海洋温(盐)跃层模拟装置结构复杂，实施困难，且不能监测海水化学要素的纵向变化。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种海水温跃层模拟与测量装置，其目的在于通过该模拟装置在实验室内生成海水温跃层，利用内置的取样系统取出海水样品用于海水化学要素的测量，以获得模拟海水温跃层中海水化学要素的纵向变化规律。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种海洋温跃层模拟与测量装置，包括保温桶、第一恒温槽、第二恒温槽、第一循环冷水机、第二循环冷水机、取样系统和多路测温系统，所述的第一恒温槽位于保温桶的底部，第二恒温槽位于保温桶的顶部，所述的第一恒温槽与第一循环冷水机通过第一硅胶软管相连接，所述的第二恒温槽与第二循环冷水机通过第二硅胶软管相连，所述的第一循环冷水机和第二循环冷水机均位于保温桶的外侧，所述的保温桶内部分别设有纵向相互平行的取样系统和多路测温系统。

所述的多路测温系统，包括海水测温立杆、温度显示仪和若干个的温度传感器，所述的海水测温立杆垂直设置在保温桶内，其底端与保温桶内底侧相接，顶端与固定板固定连接，所述的海水测温立杆上均匀固设有若干的温度传感器，各温度传感器所处的位置分别为相对应的测温点，各测温点分别与同一水平高度的取样点一一对应，用于测试不同水深位置的温度，所述的各温度传感器分别通过测温导线与温度显示仪连接。