海水盐度和密度测定方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200880024703.0

申请日:

2008.04.11

公开号:

CN101903770A

公开日:

2010.12.01

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01N 29/02申请公布日:20101201|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 29/02申请日:20080411|||公开

IPC分类号:

G01N29/02

主分类号:

G01N29/02

申请人:

圣彼得堡孔雀石海洋机械制造设计局开放式股份公司; 俄罗斯联邦司法部“军事、社会及双用途智力活动成果权利保护联邦机构”

发明人:

金瑞·瓦西里耶维奇·尼阿诸米科; 阿拉托·弗拉基米洛维奇·比博滋科; 鲍里斯·阿洛罗维奇·巴巴内尔; 伊戈·吉安娜耶维奇·皮亚哈克洛夫

地址:

俄罗斯圣彼得堡

优先权:

2007.07.23 RU 2007128362

专利代理机构:

北京邦信阳专利商标代理有限公司 11012

代理人:

高之波

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内容摘要

本发明中提出的方法可以用于测定海水的性质,即盐度和密度,这两种性质在控制潜艇和海上交通工具的运动方面尤为必要。在一规定深度处,对声音辐射进行激发和接收,并测量声速。同时,测量该深度处的环境温度,记录读数,依据使用目前已知的密度和声速多项式测得的参数,测定盐度和密度,对于处于规定深度稳定模式下的潜艇,在该深度处测定盐度和密度后,按以下公式进行盐度变化控制:δS≈[δC-4.57δT(1-0.0195T0)-0.011(S0-35)-0.0163δη]:(1.4-0.011T0),其中:δS-盐度变化,单位为‰;δC-声速变化,单位为m/s;δT-温度变化,单位为℃;T0-规定深度处的温度,单位为℃;S0-规定深度处的盐度,单位为‰;δη-深度变化,单位为m;密度变化控制按以下公式进行:δρ≈-0.07δT[1+0.139T0+0.0404(S0-35)]+(0.802-0.00283T0)δS+4.5×10-3δη,其中:δρ-密度变化,单位为kg/m3;δT-温度变化,单位为℃;T0-规定深度处的温度,单位为℃;S0-规定深度处的盐度,单位为‰;δS-盐度变化,单位为‰;δη-深度变化,单位为m。超声波用作声音辐射,使用由E.D.Popov研发的脉冲循环超声声速测定计(1)测量声速。在潜艇上,对应潜艇鳍板结构、船首及船底下三处深度位置开展测量。本发明所取得的技术效果

权利要求书

1: 一种用于在潜水物水平线上测定海水盐度和密度的方法, 包括在规定深度处对水温 进行局部测量, 其特征是, 进一步包括了在潜水物水平线上对声音辐射进行激发, 使用脉冲 循环超声声速测定计 (1) 直接测量所接收到的声音辐射的声速, 按照联合国教科文组织有 关密度和声速的准确标准多项式的合并解, 依据该深度处直接测得的声速和温度测定盐度 和密度, 并通过以下公式测定海水盐度 : S = (C-1449-4.57T+0.0445T2-16.3×10-3η) : (1.4-0.011T)-35, 其中 : S- 盐度, 单位为‰ ; C- 声速, 单位为 m/s ; T- 海水温度, 单位为℃ ; η- 深度, 单位为 m ; 依据得出的盐度、 温度和压力 ( 深度 ), 按以下公式测定瞬时密度 ρ : 2 ρ = 1028.14-0.07T-0.00486T -(0.802-0.00283T)×(S-35)+0.0045η, 其中 : ρ- 密度, 单位为 kg/m3 ; T- 海水温度, 单位为℃ ; S- 盐度, 单位为‰ ; η- 深度, 单位为 m。
2: 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 将超声波用作声音辐 射。
3: 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 使用由 E.D.Popov 研发 的脉冲循环超声声速测定计 (1) 测量声速。 4. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 在规定深度 η0 处测定 海水盐度 S0 及密度 ρ0 并在潜艇进入稳定模式后, 转换设计图, 并按照以下公式进行盐度变 化控制 : δS = [δC-4.57δT(1-0.0195T0)-0.011(S0-35)-0.0163δη] : (1.4-0.011T0), 其中 : δS- 盐度变化, 单位为‰ ; δC- 声速变化, 单位为 m/s ; δT- 温度变化, 单位为℃ ; T0- 规定深度处的温度, 单位为℃ ; S0- 规定深度处的盐度, 单位为‰ ; δη- 深度变化, 单位为 m, 按照以下公式进行密度变化控制 : δρ ≈ -0.07δT[1+0.138T0+0.00283(S0-35)]+0.802δS+4.5×10-3δη, 其中 : δρ- 密度变化, 单位为 kg/m3 ; δT- 温度变化, 单位为℃ ; T0- 规定深度处的温度, 单位为℃ ; 2 S0- 规定深度处的盐度, 单位为‰ ; δS- 盐度变化, 单位为‰ ; δη- 深度变化, 单位为 m。 5. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 对应潜艇鳍板结构、 船 首及船底下三处深度位置, 测量温度、 速度及所接收到的声音辐射。
4: 57T+0.0445T2-16.3×10-3η) : (1.4-0.011T)-35, 其中 : S- 盐度, 单位为‰ ; C- 声速, 单位为 m/s ; T- 海水温度, 单位为℃ ; η- 深度, 单位为 m ; 依据得出的盐度、 温度和压力 ( 深度 ), 按以下公式测定瞬时密度 ρ : 2 ρ = 1028.14-0.07T-0.00486T -(0.802-0.00283T)×(S-35)+0.0045η, 其中 : ρ- 密度, 单位为 kg/m3 ; T- 海水温度, 单位为℃ ; S- 盐度, 单位为‰ ; η- 深度, 单位为 m。 2. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 将超声波用作声音辐 射。 3. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 使用由 E.D.Popov 研发 的脉冲循环超声声速测定计 (1) 测量声速。 4. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 在规定深度 η0 处测定 海水盐度 S0 及密度 ρ0 并在潜艇进入稳定模式后, 转换设计图, 并按照以下公式进行盐度变 化控制 : δS = [δC-4.57δT(1-0.0195T0)-0.011(S0-35)-0.0163δη] : (1.4-0.011T0), 其中 : δS- 盐度变化, 单位为‰ ; δC- 声速变化, 单位为 m/s ; δT- 温度变化, 单位为℃ ; T0- 规定深度处的温度, 单位为℃ ; S0- 规定深度处的盐度, 单位为‰ ; δη- 深度变化, 单位为 m, 按照以下公式进行密度变化控制 : δρ ≈ -0.07δT[1+0.138T0+0.00283(S0-35)]+0.802δS+4.5×10-3δη, 其中 : δρ- 密度变化, 单位为 kg/m3 ; δT- 温度变化, 单位为℃ ; T0- 规定深度处的温度, 单位为℃ ; 2 S0- 规定深度处的盐度, 单位为‰ ; δS- 盐度变化, 单位为‰ ; δη- 深度变化, 单位为 m。
5: 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 对应潜艇鳍板结构、 船 首及船底下三处深度位置, 测量温度、 速度及所接收到的声音辐射。
6: 3×10-3η) : (1.4-0.011T)-35, 其中 : S- 盐度, 单位为‰ ; C- 声速, 单位为 m/s ; T- 海水温度, 单位为℃ ; η- 深度, 单位为 m ; 依据得出的盐度、 温度和压力 ( 深度 ), 按以下公式测定瞬时密度 ρ : 2 ρ = 1028.14-0.07T-0.00486T -(0.802-0.00283T)×(S-35)+0.0045η, 其中 : ρ- 密度, 单位为 kg/m3 ; T- 海水温度, 单位为℃ ; S- 盐度, 单位为‰ ; η- 深度, 单位为 m。 2. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 将超声波用作声音辐 射。 3. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 使用由 E.D.Popov 研发 的脉冲循环超声声速测定计 (1) 测量声速。 4. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 在规定深度 η0 处测定 海水盐度 S0 及密度 ρ0 并在潜艇进入稳定模式后, 转换设计图, 并按照以下公式进行盐度变 化控制 : δS = [δC-4.57δT(1-0.0195T0)-0.011(S0-35)-0.0163δη] : (1.4-0.011T0), 其中 : δS- 盐度变化, 单位为‰ ; δC- 声速变化, 单位为 m/s ; δT- 温度变化, 单位为℃ ; T0- 规定深度处的温度, 单位为℃ ; S0- 规定深度处的盐度, 单位为‰ ; δη- 深度变化, 单位为 m, 按照以下公式进行密度变化控制 : δρ ≈ -0.07δT[1+0.138T0+0.00283(S0-35)]+0.802δS+4.5×10-3δη, 其中 : δρ- 密度变化, 单位为 kg/m3 ; δT- 温度变化, 单位为℃ ; T0- 规定深度处的温度, 单位为℃ ; 2 S0- 规定深度处的盐度, 单位为‰ ; δS- 盐度变化, 单位为‰ ; δη- 深度变化, 单位为 m。 5. 如权利要求 1 所述的测定海水盐度和密度的方法, 其特点是, 对应潜艇鳍板结构、 船 首及船底下三处深度位置, 测量温度、 速度及所接收到的声音辐射。

说明书


海水盐度和密度测定方法

    技术领域 本发明涉及一种用于测量海洋环境物理性质的手段, 以便将测得的物理性质用于 确定潜艇移动至某一规定水平线时和在不利的水文条件下下沉深度变化的违例微调。
     本发明也可以用在从潜艇发射的不可回收探针上以获得水文纵截面, 还可用在浮 标站上以监测测量传感器位置水平线上的海水盐度和密度。
     背景技术 目前, 已经有一些已知的手段用来测量海水性质, 例如, 温度 T、 压力 P( 深度 η)、 传导性 J 及声速 C, 这些手段都可以借助仪器直接进行测量。
     作为监测水文物理性质的一种手段, 其有诸多用途, 例如可用作综合温盐仪 ( 盐 度 S 的一个感应传感器及记录温度 T 的一个铂电阻温度计 )、 传导性及温度分布 ( 盐度 S 据 此测定 ) 记录仪、 具有内部自校准标准及高质量探测装置 (Mark-IIIC, SBE-19 等 ) 的海洋 ( 深海 ) 压力及温度模块, 可以以高度的分辨率和精确度测量温度及传导性 ( 盐度 )。
     在实际应用中, 环境参数测量的精确度受仪表响应的影响, 取决于在介质中的移 动速度、 传感装置相对于速度矢量的取向、 保护屏障的可用性 ( 增加保温性 ) 及不同参数 对相同数量的交叉影响。因此, 在根据测得的传导性和温度计算盐度时, 错误的盐度结 构 (“盐度尖峰” ) 可能会出现 (Lazaryuk A.Yu., Ponomarev V.I., “匹配温盐深仪探测 的垂直剖面以消除变温层中的错误盐度结构” , 俄罗斯太平洋科学渔业海洋调查研究所以 V.I.Ilyichev DVO RAN 命名。电子期刊 “俄罗斯研究” 第 718-728 页 )。必须匹配温盐深 仪探测的垂直剖面以消除变温层中的盐度尖峰。总的说来, 以上因素都会对环境参数的测 量及潜艇移动控制的精确度产生影响。
     对于与在移动水平线上进行潜艇微调相关的工作, 了解水的密度及在浅滩处的增 3 值很重要, 在海洋中平均一个水密度单位误差超过 0.1kg/m , 即相当于 1020kg/m3。如果水 密度变化 δρ ≥ 0,1t/m3, 潜入水下的潜艇必须以零浮力航行 ( 中性微调 ), 每排水 1000m3, 重量的增减将不少于 0.1 吨。考虑到现代潜艇的排水量, 这一数字可达到几吨。目前, 还没 有一种技术手段能够以规定的精确度测量潜艇上 (“原位” ) 的密度。因此, 海水密度是按 照海洋学表或经验多项式, 使用温度 T、 盐度 S 和深度 η( 压力 ) 值间接进行计算。具备潜 艇巡航要求的精确度的盐度也不是直接进行测量的。其也是使用传导性、 温度及压力 ( 深 度 ) 的测量值间接进行计算。
     要了解盐度而不仅仅只是密度, 这对于评估变化原因及在航行时决定潜艇微调自 有其重要性, 例如, 在水具有不同温度和盐度的前缘地带, 接近正在融化的浮冰时。如果密 度变化是由于温度变化造成, 在对潜艇进行微调后, 由于主压载舱水冷却 ( 加热 ) 及船体容 积强度的减少 ( 增加 ), 其静态平衡在一段时间后将被打乱。如果原因在于盐度变化, 将不 会出现二次微调的违例情况。
     根据上文可见, 海水密度或盐度都不能通过仪器进行 “原位” 测量。然而, 可以使 用多个经验多项式将海水密度 ρ 及声速 C 与温度、 盐度和压力 ( 深度 η) 相联系, 每个多
     项式的误差不同。联合国教科文组织已经公认了 40 多个成员国的 ρ 和 C 多样式, 对 T、 S 和 η 变化的范围也规定了一个最小误差值 ( 联合国教科文组织海洋科学技术文件 -44 关 于海洋学表及标准由联合国教科文组织 / 海洋研究科学委员会 / 国际海洋考察理事会 / 国 际海洋物理科学协会联合专家小组与海洋研究科学委员会工作组 51, 1983 年签署。联合国 教科文组织海洋科学技术文件。 《海水基本性质计算方法》 。联合国教科文组织, 1983 年 )。
     密度和声速这两个标准国际多项式的实用性取决于 S、 T 和 η, 可通过其在计算机 上的联合, 计算和绘出列线图, 在大气压力及温度 T 下将盐度 S 及密度 ρ 与声速 C0 相联系。 发明人计算和绘出的列线图见图 1 所示。建立这一列线图, 我们需要 : -3
     C0 = Cmeas-16.3×10 η-1400, 其 中 Cmeas- 深 度 η 处 测 得 的 声 速, 单 位 为 m/s ; -3 16.3×10 - 在深度 η 和温度 T 时增加压力的校正因子。具有标准声速测定计和温度计的 现有潜艇上的潜艇人员也可以使用这一列线图。 列线图也可以视为是按照更简单的多项式 计算出的其它测量值的参考。
     以下列举一个密度的多项式为例 :
     ρ ≈ 1028.14-0.07T-0.00486T2+(0.802-0.00283T)×(S-35)+4.5×10-3η, (1)
     其中 :
     ρ- 密度, 单位为 kg/m3 ;
     T- 温度, 单位为℃ ;
     S- 盐度, 单位为‰ ;
     η- 深度, 单位为 m。
     以上多项式算出的结果完全适合潜艇巡航, 大约为 Tav ≈ 10 ℃, Sav = 25‰, 当 |δT| < 12℃和 |δS| < 5‰。然而, 在使用这一多项式及类似公式时, 必须要知道盐度。
     目前可用的测定盐度的方法是以传导性及温度的测量为基础的。
     所申请的发明中使用的最接近现有技术的方法是国内用于测定密度的方法 (A.N.Shpolyansky, “水文测量系统。操作手册” , Saint-Petersburg, “Granite-7” , 2003 年 ), 密度的测定包括以下几个步骤 : 测量传导性、 温度和深度 ; 根据传导性、 温度和深度值 测定盐度 ; 之后, 按照已知多项式计算密度。
     目前已知的方法的缺点在于其结果取决于所测温度 T 及盐度 S 的误差, 而盐度要 通过传导性进行测定。 然而, 盐度的测定存在着一些难题, 因为其要依据于声速的测量并对 温度、 盐度和压力存在有依赖, 例如按照以下 Del-Greko 或 Wilson 多项式 ( 见 Komlyakov V.A., “船载测量仪” , 圣彼得堡, Nauka, 2003 年 ) 进行计算 : 2
     C = 1449+4.57T-0.0445T +(1.4-0.011T)×(S-35)+16.3×10-3η(2) 发明内容 本发明的一个目的是在测量潜艇移动水平线上的温度、 声速及深度的同时, 优化 并简化海水盐度和密度的测定程序, 从而提高方法的可靠性和效率, 并在规定的潜艇移动 水平线稳定模式下产生盐度和密度的差异特性, 改变声速及温度以增强能力。
     上述目的已经实现, 在测定海水密度包括测量规定深度处海水温度的现有已知方 法中, 符合本发明的方法进一步包括了对声音辐射进行激发、 使用声速测定计测量规定深 度处接收的声音辐射率、 按照联合国教科文组织有关密度和声速标准多项式的合并解测定
     盐度和密度, 或通过以下公式测定盐度 :
     S ≈ (C-1449-4.57T+0.0445T2-16.3×10-3η) ∶ (1.4-0.011T)-35(3)
     其中 :
     S- 盐度, 单位为‰ ;
     C- 声速, 单位为 m/s ;
     T- 海水温度, 单位为℃ ;
     η- 深度, 单位为 m,
     使用以下公式测定密度 :
     ρ = 1028.14-0.07T-0.00486T2-(0.802-0.00283T)×(S-35)+0.0045η (4)
     其中 :
     S- 盐度, 单位为‰ ;
     C- 声速, 单位为 m/s ;
     T- 海水温度, 单位为℃ ;
     η- 深度, 单位为 m。
     对于处于规定深度稳定模式下的潜艇, 如果密度 ρ0、 盐度 S0 及声速 C0 已经测定且 潜艇已经进行微调, 监测盐度 δS 从 S0 及密度 δρ(δT, δC, δη) 从 p0 开始的变化至关 重要。这种模式的特点是, 当潜艇在相对均匀的环境中移动时, δT、 δC、 δη 的变化微小。 因此, 差异法可以成功使用, 盐度的变化按照以下公式测定 :
     δS ≈ [δC-4.57δT(1-0.0195T0)-0.011δT(S0-35)-0.0163δη] ∶ (1.4-0.011T (5) 0)
     其中 :
     δS- 盐度变化, 单位为‰ ;
     δC- 声速变化, 单位为 m/s ;
     δT- 温度变化, 单位为℃ ;
     相对于深度 η0 的稳定模式下瞬间 τ0 的 S0、 C0 及 T0 值, 密度的变化按照以下公式 测定 :
     δ ρ ≈ - 0 . 0 7 δ T [ 1 + 0 . 1 3 9 T 0+ 0 . 0 4 0 4 ( S 0- 3 5 ) ] + ( 0 . 8 0 2 - 0 . 0 0 2 8 3 T 0) δS+45×10-3δη, (6)
     其中 :
     δρ- 密度变化, 单位为 kg/m3 ;
     δT- 温度变化, 单位为℃ ;
     T0- 规定深度处温度, 单位为℃ ;
     S0- 规定深度处盐度, 单位为‰ ;
     δS- 盐度变化, 单位为‰ ;
     δη- 深度变化, 单位为 m。
     此外, 超声波用作声音辐射, 声速使用 E.D.Popov 研发出的脉冲循环超声声速测 定计 (1) 进行测量。
     此外, 在测定潜艇上的海水密度时, 应对潜艇鳍板结构、 船首及船底下三处深度位 置, 测量温度、 速度及所接收到的声音辐射。通过这种方式, 所申请的依据温度、 深度和声速测量值测定海水盐度和密度的方 法就可以排除传导性的测量, 简化了获得水下巡航必需的信息的程序。 此外, 所提出的方法 提供了两个测量选项, 即以深度变化模式及规定深度稳定模式进行测量, 在这两种模式下, 所有的海水性质都只呈现微小的差异。测量盐度和密度在规定范围内的变化时, 要注意测 量装置灵敏度的变化。合并考虑这些因素将取得可观的积极效果。经专利检索, 并未发现 类似的工程解决方案。
     本发明所提出的方法在技术上可行, 但需用到以下仪器 ( 见图 2 中图表 ) :
     (1) : 一个脉冲循环声速测定计, 用于在潜水物水平线上测量水中的 (“原位” )声 速。
     (2) : 一个用于潜水物水平线上的平均温度计 ; 这些仪表目前是众所周知的 ( 例 如, 见 A.V.Komlyakov)。
     (3) : 一个压力计 ( 测深仪 )。
     (4) : 一台微处理器, 盐度 S 和密度 δ 的计算方法可以按照声速 C、 温度 T 和深度 η, 依据声速和水密度经证明的多项式或本发明提出的简化多项式, 及依据差分算法在规 定深度稳定模式下的微小变化实现 ; 在这种情况下, 应考虑声速在超声振动下对温度和盐 度的复杂依赖性 (H.Kukhling, 《物理学手册》 。德文翻译本, M., Mir, 1982 年, 第 253 页 )。 (5) : 一台在自动潜艇微调系统中显示或储存对应深度和时间的声速、 盐度和密度 现值的记录仪。
     (6) : 一套转换潜水 - 上浮及稳定模式的装置, 测量装置的灵敏度各不相同。
     本发明提出的方法程序如下 :
     1. 在潜水物恒定或变化的水平线上, 以电信号的形式同时对海水温度 T(℃ )、 深 度 η(m) 及声速 C(M/s) 进行 “原位” 测量。
     2. 将上述测得的 T、 η 及 C 值发送至微处理器, 依据标准的联合国教科文组织多 项式或依据 ( 达不到精确度要求 ) 简化的经验多项式 (3) 和 (4), 实现测定海水盐度 S 及密 度 δ 的计算方法。
     3. 显示测得的声速 C、 温度 T 值及通过计算得出的盐度 S 和常规密度 [(ρ-1000) 3 kg/m ] 值, 随后可用于多种用途 ( 例如, 在变更温度、 水的盐度和下沉深度时, 储存在测流计 或自动潜艇微调系统中 )。
     4. 对于深度为 η0 的稳定模式, 如果海水密度 ρ0、 盐度 S0 及声速 C0 按照以上方法 测定且潜艇已按照水密度进行微调时, 计算方法转为用于在变更深度 δη、 温度 δT 及声 速 δC 的记录值时, 测定盐度 δS 和密度 δρ 从 S0 和 δ0 值发生的变化, 并继而使用公式 (5) 和 (6) 测定盐度 δS 与密度的变化。
     以下为根据盐度、 密度及其变化的准确和近似表达式, 得出的比较分析数据。
     一 . 例如, 假定在深度 η = 10m 处, 仪器记录值为 T = 18° C, C = 1496m/s。按 照联合国教科文组织多项式, 准确的解为 S = 17.37‰, ρ = 1011.86kg/m3。按照公式 (3) 和 (4), 得出的近似解为 S = 17.53‰, ρ = 1011.7kg/m3。
     二 . 假定之后潜水物按深度 70m, 温度 T = 10℃, 声速 C = 1470m/s 潜入水中。按 照联合国教科文组织多项式, 准确的解为 S0 = 17.71‰, ρ = 1013.81kg/m3。按照公式 (3) 和 (4), 得出的解为 S = 17.63‰, ρ ≈ 1013.82kg/m3( 接近 T = 10℃, C = 1470m/s 时, 近
     似多项式的精确度明显增加 )。
     三 . 稳定模式下, η0 = 70m。声速测定计记录的声速增加值为 δC = 2m/s, 温度 和深度不变。按照公式 (5), 计算出盐度的增加值为 δS = 1.0‰, 而按照公式 (6) 得出的 3 密度 δρ 的增加值为 0.77kg/m 。这个例子突出说明了盐度和密度对声速的变化具有高度 的灵敏度。 这也是在使用本发明提出的方法时, 为何要提供两个选项的原因, 即深度变化模 式与深度稳定模式。在这两种模式中, 提供了深度、 声速及温度计的不同增益因数, 执行这 种方法的器械则提供了一个模式转换装置。 这也使得本发明提出的工程解决方案相比所有 其他已知的解决方案呈现出明显的优势。
     由 E.D.Popov(Popov E.D., 用于海上水文物理研究的脉冲循环声速测定计。 《海洋 学》 , 1984 年, 第 24 卷第 3 期 ) 研发的已知脉冲循环声速测定计 1 用作辐射器和声速测定 计。 目前已知的设备的设计特点在于通过对小直径环进行限定, 实现声波测量系统的循环, 而这导致了测量区域的局限, 以及在声波及低噪音和测量延迟下密度波动对介质收缩的影 响减小, 而这些对于潜艇是必不可少的。
     从目前使用的各种仪器中选出具有模拟输出的一个温度感应元件 2 和一个压力 计 3, 例如温度记录仪 CTR7( 深度可到 2000m), 及一个海洋压力模块 OPM( 深度可到 7000m) 等。从传感元件 2 和 3 中选出符合本发明提出方法的用于处理信号的计算系统 ( 一台微处 理器 4), 计算参数值, 如果需要, 产生潜艇潜水 - 上浮系统的控制信号。 使用微型介质参数传感器, 以便产生长度为 60-80cm, 直径为 6-8cm 的附着标杆, 这基本上不会影响潜艇移动的流动阻力。标杆安装在三处水平线上 - 潜艇鳍板结构、 船首 及船底下, 这样一来, 就可以在潜艇潜水和上浮时, 对按等深进入非均匀介质层和进入变温 层及盐度跃层的攻击进行控制。
     本发明所提出的依据温度、 深度和声速测量值测定海水盐度和密度的方法可以排 除传导性的测量, 简化了获得必要信息的程序, 同时通过在规定的潜艇移动水平线稳定模 式下产生盐度和密度的差异特性及测量三处深度位置处的声速和温度以扩展其能力。
     附图说明
     图 1 是海水密度在声速 (P = 0 分巴 ) 下偏离标准 (1000kg/m3) 测定图。
     图 2 是本发明需要使用仪器的关联图表。

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本发明中提出的方法可以用于测定海水的性质,即盐度和密度,这两种性质在控制潜艇和海上交通工具的运动方面尤为必要。在一规定深度处,对声音辐射进行激发和接收,并测量声速。同时,测量该深度处的环境温度,记录读数,依据使用目前已知的密度和声速多项式测得的参数,测定盐度和密度,对于处于规定深度稳定模式下的潜艇,在该深度处测定盐度和密度后,按以下公式进行盐度变化控制:SC-4.57T(1-0.0195T0)-0。

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