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在深海中使用的傳感器儀器都有什么不同?

時(shí)間:2021-04-21 瀏覽:

壓力傳感器,壓力傳感器在水下的應(yīng)用主要有兩種,一種是隨著深潛設(shè)備一起下潛的壓力傳感器,用來(lái)檢測(cè)當(dāng)前深度的環(huán)境壓力值,這種壓力變送器的電路并沒(méi)有十分特殊的設(shè)計(jì),主要是在外殼的抗壓和防水能力上有獨(dú)特的特征。

另一種深海中常見(jiàn)的壓力傳感器是用來(lái)監(jiān)測(cè)水下的地震活動(dòng)的,它工作運(yùn)行期間會(huì)被長(zhǎng)期放置在海底。當(dāng)感壓元件受壓發(fā)生形變時(shí),傳感器會(huì)將形變量轉(zhuǎn)為電信號(hào)。壓力傳感器通過(guò)這種方式測(cè)得當(dāng)前水域壓強(qiáng)地質(zhì)學(xué)家們通過(guò)這些采集來(lái)的壓力變化建立海底板塊的運(yùn)動(dòng)模型。當(dāng)這些板破裂時(shí)板塊間的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生劇烈變化,而這正代表著海底地震正在發(fā)生

這種壓力變送器除了要應(yīng)對(duì)外部環(huán)境的高壓和電源的問(wèn)題外,還要應(yīng)對(duì)普通壓力變送器都有的零點(diǎn)漂移問(wèn)題。壓力傳感器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)轉(zhuǎn)后會(huì)發(fā)生測(cè)量零點(diǎn)與輸出零點(diǎn)不對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象,而深海中進(jìn)行人工維護(hù)的成本都將非常昂貴。為應(yīng)對(duì)問(wèn)題,華盛頓大學(xué)的電子工程師還在測(cè)試一種可以以更低成本解決問(wèn)題的自校準(zhǔn)壓力傳感器,這種傳感器可以部署在海底長(zhǎng)期監(jiān)視地震活動(dòng)而不需要人工維護(hù)。

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溶解氧傳感器,又稱DO傳感器,是用于測(cè)量液體介質(zhì)中溶解的氧含量的儀器設(shè)備,溶解氧含量對(duì)評(píng)估該區(qū)域水質(zhì)和生物分布狀況的研究有著重要的意義深海使用的溶解氧傳感器與一般的工業(yè)用傳感器最大的區(qū)別是耐壓防護(hù)能力的差別。可以看到下圖是一類最大深度達(dá)6000米的DO傳感器,由一個(gè)前置放大器組成,該放大器由鈦制外殼覆蓋。該完整的傳感器用于連接CTD探頭系統(tǒng)。

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大氣中二氧化碳的增加正導(dǎo)致海洋pH值長(zhǎng)期下降。因此在海洋測(cè)量?jī)x器中,PH計(jì)也是非常常見(jiàn)的一種儀器設(shè)備,使用玻璃電極測(cè)量海水中的pH值和一般工業(yè)中測(cè)量介質(zhì)PH值同樣存在很大差壓,海水中的各類離子濃度高于一般水平調(diào)整測(cè)試試劑的種類和改變透膜的類型可以使得PH計(jì)適應(yīng)海水介質(zhì)環(huán)境。