[其他]带微处理器自容式海洋光学多参数测量仪

说明书

本实用新型属海洋光学测量仪器。

测量和记录海水不同深度处光学参数（如光束透过率、散射和阳光照度等）的技术有：

（1）通过电缆把水下部分测量数据送到船上显示、记录和存贮（SPIE160，OCEAN    OPTICS    V    1978，P49～62）。

（2）仪器水下部分装有记录仪器，把测量数据直接记录下来（“海洋物理”1979年会议文集，国家科委海洋专业组——学科组海洋物理分组编，海洋出版社，1981，P26－39）。

前一种技术可以得到实时信息，但需配专用鎧装电缆；后一种技术不需电缆，属自容式结构。但现有海洋光学多参数自容式测量技术比模拟电路为主，用电子电位差计等作记录器，体积大，耗电量也大，不能对多个参数进行较大采样密度的测量、测量数据也不能直接进入计算机处理。

本实用新型是带微处理器自容式海洋光学多参数测量仪。仪器的结构是在一个能承受一定水压的密封的水下测量容器内安装有光学测量系统（1）、深度传感器及变换电路（2）、数据采集存贮系统（3）、控制指示板（4）和蓄电池组（5）（见附图1）。光学测量系统（1）包括多个光学传感器、放大电路、光源和光学元件。数据采集存贮系统（3）把深度传感器及变换电路（2）和光学测量系统（1）各个光学传感器及放大电路输出的电学量变换为数字量並按一定的格式和顺序存贮记录起来。控制指示板（4）供启、停仪器和观察仪器工作状态用。蓄电池组（5）作为整机电源。

数据采集存贮系统（3）的构成见附图2。它由微处理器CPU（6）、可擦除只读存贮器EPROM（7）、容量为4K的随机存贮器RAM（8）、定时——计数器CTC（9）、模／数转换器A／D（10）、倍频器（11）、数据传送接口（12）和（13）、盒式磁带机（14）、输出锁存器（15）和控制继电器（16）等部件组成。进行测量时，在存放于EPROM（7）的程序的控制下，CPU（6）以设定的采样密度连续不断地采集各个电学量並转换为数字量存放于RAM（8）中的输出缓冲区去。在这些电学量中，其中一路为频率量，通过CTC（9）进入本系统；其余为电压量，则通过A／D（10）进入。在把输出缓冲区的数据传送出去时，将按一定格式和速率通过CTC（9）、倍频器（11）、接口（12）或接口（13）向盒式磁带机（14）或经控制指示板（4）向外设的接口显示器传送。

控制指示板（4）的构成见附图3。在板上安装有整机电源开关K₁、复位开关K₂、采存——实显转换开关K₃，数据输出插座J、显示器L₁、L₂、L₃和L₄，附加电阻R₁、R₂、R₃、R₄和R₅，输出缓冲器（17）和输入缓冲器（18）。开关K₃的两个位置（ON和OFF）决定数据采集存贮系统的两种工作方式：(1)采存方式：K₃开关置于“ON”位置，此时数据采集存贮系统（3）把采集到的数据按顺序存贮于输出缓冲区内，只有当输出缓冲区存满数据时，才启动盒式磁带机（14）工作，分段分时地把数据存贮于磁带中。(2)实显方式：K₃开关置于“OFF”位置，此时数据采集存贮系统（3）采集到一组数据並存于输出缓冲区后，即把输出缓冲区的数据全部送出。

显示器L₁～L₄可为一组氖泡。当仪器运行时，通过氖泡亮、灭或闪动三种显示状态反映仪器的以下工作情况：a、光学测量系统（1）中的光源的工作状况，b、深度传感器及变换电路（2）的工作状况，c、数据采集存贮系统（3）接地状况，d、盒式磁带机（14）的工作状况。安装显示器便于在下水前和上水后对仪器工作状况的观察。对于上述a、b、c三种状况，氖泡闪动表示工作正常，氖泡亮表示数值偏高，氖泡灭表示数值偏低。对于c的状况，氖泡亮表示磁带机在工作，氖泡灭表示磁带机不工作。

在向盒式磁带机（14）传送数据时，采用分时工作方式。把容量为P的输出缓冲区分为np段，启动磁带机后，每传送一段数据，即通过A／D（10）和CTC（9）采集一组参数存贮，如此反复进行，直到送完np段数据才停止盒式磁带机（14）工作。下面说明确定P和np的方法和准则。