[发明专利]一种极地海冰密度自动化测量装置

摘要

一种极地海冰密度自动化测量装置，属于自动化检测计量技术领域，主要应用在极地海冰自动化监测领域。目的是提供一种极地海冰密度实时自动化测量方法，为科研人员研究极地海冰热力学提供可靠的数据支持。本发明装置包括海冰密度检测传感器和单片机控制仪两部分组成。该发明依据声波在一定间距的海冰内传播后的衰减特性，设计海冰密度检测传感器，利用单片机控制仪进行数据存储、无线发送控制等，实现了极地海冰密度的远程无线自动化测量。克服了现有海冰密度测量技术中非实时性问题，从而公开一种主要应用在极地考察领域的自动化动态海冰密度的测量装置。

主权项

一种极地海冰密度测量装置，其特征在于整套装置主要由海冰密度检测传感器（15）和单片机控制仪（14）两部分组成；所述海冰密度检测传感器（15）包括支架(1)、声波发射元件(2)、声波接收元件(3)、多路电子开关(4)、紧固件(5)以及温度链(12)组成；单片机控制仪（14）由单片机(6)、振荡信号产生及功放电路(7)、信号处理电路(8)、存储器(9)及无线发送模块(10)组成,所述支架(1)是两根200cm长10cm宽5mm厚的铝合金槽，每根槽上按照15cm的间距钻取直径5cm的孔，用于固定声波发射元件(2)和声波接收元件(3)；声波发射元件(2)是专门用于声波发射的元件，直径5cm，密闭防水，能发出30Hz～80Hz的声波，在支架(1)的一根槽上按照15cm的间隔均匀布设；声波接收元件(3)是专门用于接收与声波发射元件(2)发出的声波在海冰中传播后的信号，直径5cm，密闭防水；从支架的上端到下端，一个声波发射元件(2)对应一个声波接收元件(3)；多路电子开关(4)有两个，一个用于选通声波发射元件，一个用于选通声波接收元件，用绝缘防水材料密封分别安装在支架(1)的背面；紧固件(5)是宽为5cm，厚度为3mm，长度为50cm的钢片，上下两个连接支架与支架(1)的铝合金槽的上下端用螺栓紧固，形成一个长方形框）；在每个声波接收元件（3）的下部，设置一个温度探头（12），温度探头为DS18B20，多个温度探头用三根线并接起来直接用单片机读取海冰的温度数据；所述单片机控制仪（14）的核心是单片机(6)，它控制其它电路协同工作；振荡信号产生及功放电路(7)的作用是产生一个一定频率的振荡信号，并经过功率放大器进行放大；信号处理电路(8)的作用是对声波接收元件(3)接收到的声波信号进行检波放大处理；存储器(9)的作用是将单片机采集到的声波接收后的信号进行存储；无线发送模块(10)是铱星无线数传模块，它的作用是将数据无线发送到国内监控中心。