Способ определения солености морской воды — SU 1303909 (original) (raw)
(57) с тимож тон хполе ь прос ния иморск х з вог Ж ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ СПОСОБ ОПРЕДЕ И ОЙ ВОДЫИзобретение относится к обласеанологических исследований и использоваться при создании омных устройств, предназначенля исследования гидрофизических солености в условиях океана, изобретения состоит в повышении ранственно-временного разрешеточности определения солености ой воды за счет измерения текуначений показателя преломления ой воды для двух длин волн свес излучения, Затем определяются средняя Я и пульсационная Я составляющие солености по формулам где Ап, = 1 п,-п, (Т Я, )1 10 у.е,;Ап =1 п-и (Т, Я )110 уе, измеряемые текущие значения средних составляющих показателя преломления относительно выбранного уровня по Т, я - характеристикам для двух длин волн светового излучения М, и В со-11 2 ответственно; п и п - измеряемые. текущие значения пульсационных составляющих показателя преломления для двух длин волн светового иэлуче ния 1 .и Я соответственно; ш - порядок учета йелинейных связей в аппроксимирующих полиномах; а,., Ь;, с; заранее определяемые по известным данным или в результате калибровки постоянные коэффициенты. 1 ил.1303909 2данные калибровки устройства по сле" т дующим формулам где а. и (Т Б,),п(Т, Б,) 1Изобретение относится к океанологическим исследованиям и може быть использовано при построении ав-, тономных устройств, предназначенных для измерения пространственно-временной изменчивости поля солености в целях изучения характера, происхождения и изменчивости океанических термохалинных микроструктур и .процессов массообмена в океане.0Целью изобретения является упро. щение способа при повышении точности измерений.На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.Схема включает осветитель 1 с конденсатором, рефрактометрический чувствительный элемент 2, выполненный в виде изогнутого цилиндрического стержня, светоделительную пластину 3, оптические фильтры 4 и 5, фотоприемники 6, 7 и вычислитель 8.Таким образом, формируются два канала для измерения значений пока зателя преломления для двух длин волн. оптического излучения, Оптическое из" лучение от источника света 1 направляется на входной торец чувствительного элемента и, проходя через чув ствительный элемент устройства, взаимодействует со средой. Принцип действия данного измерительного элемента основан на методе нарушенного полного внутреннего отражения, обеспечивающего достаточно высокую точность измерений. Изменения интенсивности потока излучения на выходном торце элемента пропорционально изменениям показателя преломления ис следуемой среды. С выходного торца измерительного элемента поток излу" чения поступает на светоделительную пластину 3, после чего часть излучения проходит через фильтр 4 на фото приемное устройство 6, а часть излучения, отразившись от пластины 3, поступает через фильтр 5 на фотоприемное устройство 7Фильтры 4 и 5 выделяют различные спектральные составляющие излучения. Сигналы с выходов фотоприемных устройств поступают на вычислительное устройство 8 (в данном случае выполненного ца базе ЦВМ "Электроника 81 Б"), в котором осуществляется определение значений солености по аппроксимирующим полиномам, реализующим известные табличные данные или экспериментальные Б=.о;,ап ап,1-"о 1:оьп, =10 п -п (Т, Б )ьп =10 1 п -п (Т , Б постоянные коэффициенты,. определяемые по известным данным или в результате калибровки;порядок учета нелинейных связей в апроксимирующих полиномах;измерение величины показателя преломления исследуемого образца морской воды для длин волн л и Лизлучения, соот 1ветственно; то же для эталонногообразца морской воды стемпературой Т и солеоностью Б, отличными отеисследуемого образцаморской воды,Аналогичным образом может, бытьопределена пульсирующая составляющаясолености,Выражения (1) представляют собойматематические модели описания солености через рефрактометрические характеристики среды, причем сложностьмоделей определяется необходимой точностью вычисления искомого параметра,Значения коэффициентов а полино 4мов вычисляются методом наименьшихквадратов по известным табличным данным или определяются по результатампредварительной калибровки измерителя солености в лабораторных условияхи заранее вводятся в долговременнуюпамять вычислителя солености,Известна трехпараметрическая модель изменчивости показателя преломления и в зависимости от значений температуры Т, солености Б и длины волны светового излучения Л в виде усеченного полинома 3-ей степени,п(Т,Б,Л)=1,447827 + 3,011 10Б1,8029 10 Т - 1,6916 10 Т - 4,8904 ф 10 Л + 7,28364 10 Л - 3,83745 10 Л - 7,9362 10 ТБ + 8,05971303909 6п 1 - порядок учета нелинейныхсвязей в апроксимирующихполиномах, - постоянные коэффициенты, определяемые в результате калибровки; где а,Составитель С, Голубинич Техред И.Ходанич Корректор Л, Пилипен А еда ка одписно ета СССРтийнаб д,а изводственно-полиграфическое пр ятие 1300/43внииии госупо делам113035, Москв Тираж 777арственного кзобретений и Ж, Раушс жгород, ул, Проект