海洋溫鹽深儀(CTD,即Conductivity, Temperature, Depth的縮寫)是一種用于測(cè)量海洋及其它水體中電導(dǎo)率(從而推算鹽度)、溫度和深度的綜合測(cè)量?jī)x器。以下是關(guān)于溫鹽深儀的詳細(xì)介紹:
一、組成結(jié)構(gòu)
海洋溫鹽深儀主要由以下幾個(gè)部分組成:
CTD探頭:包含溫度和鹽度傳感器,用于直接測(cè)量水體的溫度和電導(dǎo)率(從而推算鹽度)。探頭通常由玻璃或塑料制成,內(nèi)部裝有精密的傳感器。
壓力傳感器:用于測(cè)量水體的深度,即水壓力。根據(jù)深度和密度的關(guān)系,可以進(jìn)一步計(jì)算出水體的密度變化。
數(shù)據(jù)記錄器:負(fù)責(zé)接收、處理和存儲(chǔ)CTD探頭測(cè)量到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)酱匣蛲ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)線纜傳輸回岸上的處理設(shè)備。
電纜:連接CTD探頭和數(shù)據(jù)記錄器,用于傳輸數(shù)據(jù)和為探頭供電。
二、工作原理
主要基于水的電導(dǎo)性質(zhì)。水中的電導(dǎo)率與溫度和鹽度呈正相關(guān)關(guān)系。當(dāng)溫度或鹽度發(fā)生變化時(shí),水的電導(dǎo)率也會(huì)相應(yīng)變化。具體工作過(guò)程如下:
將溫鹽深儀的探頭浸入水中,確保探頭全部浸沒(méi)。
啟動(dòng)數(shù)據(jù)記錄器,發(fā)送一定頻率的電信號(hào)到探頭中。
探頭接收到電信號(hào)后,通過(guò)溫度和鹽度傳感器測(cè)量水的電導(dǎo)率以及溫度。
溫度傳感器通常采用熱敏電阻或熱電偶,可以測(cè)量水的溫度。
鹽度傳感器則通過(guò)測(cè)量水中的電導(dǎo)率來(lái)間接推算出水的鹽度。
數(shù)據(jù)記錄器接收到探頭傳回的溫度、鹽度和壓力信息后,會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的算法計(jì)算出水溫和鹽度的數(shù)值,并將結(jié)果存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中或?qū)崟r(shí)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
三、功能與應(yīng)用
水體物理性質(zhì)測(cè)量:通過(guò)測(cè)量水體的溫度、鹽度和深度,可以了解水體的基本物理性質(zhì)。
水體結(jié)構(gòu)研究:通過(guò)分析不同深度的水體參數(shù)變化,可以研究水體的垂直結(jié)構(gòu)和水平分布特征。
海洋環(huán)境監(jiān)測(cè):用于監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境的溫度變化、鹽度變化等,為海洋生態(tài)保護(hù)和海洋資源開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
海洋科學(xué)研究:在海洋科學(xué)研究中,海溫鹽深儀是不能缺少的工具之一,可用于研究海洋環(huán)流、水團(tuán)運(yùn)動(dòng)、海水混合等過(guò)程。