专利名称:测量海平面漏油厚度的测量仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测量海平面漏油厚度的测量仪，包括：飞秒激光器，设于海平面上方，用于产生飞秒激光；太赫兹发生装置，设于海平面上方，用于经所述飞秒激光照射，产生太赫兹波并向海平面油层照射；浮力平台，用于支撑所述测量仪浮于海平面；太赫兹检测装置，用于对经海平面油层传输后的太赫兹波进行检测，检测所得太赫兹波信号用于计算海平面漏油厚度。本实用新型可以有效实现对海平面漏油厚度的测量，同时实现起来比较简单，体积小，且速度快，准确性高，并可实现海平面原位测量。
【专利说明】测量海平面漏油厚度的测量仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测量【技术领域】，尤其涉及测量海平面漏油厚度的测量仪。
【背景技术】
[0002]海洋是生命的摇篮，资源的宝库，拥有着丰富的生物、矿物、化学、能源、药物等资源。海上溢油是一种对海洋生态系统污染破坏大、影响时间长、危害范围广的事故灾害。尽早的发现并追踪溢油事故的发生和运动轨迹可以帮助应急部门做出准确及时的预案，减小污染危害。而且不同厚度的油层所使用的清除方法是不同的，因此，及时发现油层，实时监测油层厚度是一个重要的研宄课题。目前现有技术中还没有能够有效测量海平面漏油厚度的技术方案。
实用新型内容
[0003]本实用新型实施例提供一种测量海平面漏油厚度的测量仪，用以有效实现对海平面漏油厚度的测量，该测量仪包括:
[0004]飞秒激光器，设于海平面上方，用于产生飞秒激光；
[0005]太赫兹发生装置，设于海平面上方，用于经所述飞秒激光照射，产生太赫兹波并向海平面油层照射；
[0006]浮力平台，用于支撑所述测量仪浮于海平面；
[0007]太赫兹检测装置，用于对经海平面油层传输后的太赫兹波进行检测，检测所得太赫兹波信号用于计算海平面漏油厚度。
[0008]一个实施例中，所述的测量仪还包括:
[0009]太赫兹传输装置，用于在所述太赫兹发生装置、海平面油层和太赫兹检测装置之间传输太赫兹波。
[0010]—个实施例中，所述太赫兹传输装置包括太赫兹親合器和太赫兹光纤，所述太赫兹耦合器用于将太赫兹波耦合至太赫兹光纤中，所述太赫兹光纤用于传输太赫兹波。
[0011]一个实施例中，所述太赫兹耦合器耦合于所述浮力平台上并位于油水界面。
[0012]一个实施例中，所述的测量仪还包括:
[0013]电机，连接于所述太赫兹耦合器，用于在海平面油层厚度大于设定厚度时，带动所述太赫兹耦合器上升设定距离。
[0014]一个实施例中，所述的测量仪还包括:
[0015]控制分析装置，连接于所述太赫兹检测装置，用于利用检测所得太赫兹波信号计算海平面漏油厚度。
[0016]一个实施例中，所述控制分析装置设显示屏，所述显示屏用于显示检测所得太赫兹波信号的波形和/或显示计算所得海平面漏油厚度。
[0017]一个实施例中，所述的测量仪还包括:
[0018]通信接口，连接于所述太赫兹检测装置，用于将所述太赫兹检测装置检测所得太赫兹波信号的相关数据传输至上位机；和/或，连接于所述控制分析装置，用于将所述控制分析装置计算所得海平面漏油厚度的相关数据传输至上位机；所述上位机用于对接收的数据进行记录、对比和保存。
[0019]本实用新型实施例的测量海平面漏油厚度的测量仪，能够有效实现对海平面漏油厚度的测量，同时实现起来比较简单，体积小，且速度快，准确性高，并可实现海平面原位测量。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0021]图1是本实用新型实施例中测量海平面漏油厚度的测量仪的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例中利用测量海平面漏油厚度的测量仪进行海平面漏油厚度测量的一个具体实例图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0024]为了有效实现对海平面漏油厚度的测量，本实用新型实施例提供一种测量海平面漏油厚度的测量仪。图1为本实用新型实施例中测量海平面漏油厚度的测量仪的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例中测量海平面漏油厚度的测量仪100可以包括:
[0025]飞秒激光器101，设于海平面20上方，用于产生飞秒激光；
[0026]太赫兹发生装置102，设于海平面20上方，用于经所述飞秒激光照射，产生太赫兹波并向海平面油层21照射；
[0027]浮力平台103，用于支撑所述测量仪浮于海平面20 ;
[0028]太赫兹检测装置104，用于对经海平面油层传输后的太赫兹波进行检测，检测所得太赫兹波信号用于计算海平面漏油厚度。实施时太赫兹检测装置可设于海平面上方，也可设于海平面下方，能够检测到经海平面油层传输后的太赫兹波即可，图1中仅显示了太赫兹检测装置设于海平面上方的情形。图1中还示出了太赫兹波的入射平台22。
[0029]实施时，太赫兹发生装置经飞秒激光器产生的飞秒激光照射，产生太赫兹波并向海平面油层照射；由于经不同厚度油层传输后的太赫兹波有不同的吸收度，因此通过对经过油层传输后的太赫兹波进行检测，检测所得太赫兹波信号可以用来依据吸收度计算海平面漏油厚度，从而实现了对海平面漏油厚度的测量，且实现起来简单，速度快，结果准确。
[0030]具体实施时，考虑到太赫兹波在空气中衰减严重，无法长距离传输，如图1所示，可以使用太赫兹传输装置105来传输太赫兹波，该太赫兹传输装置可用于在太赫兹发生装置、海平面油层和太赫兹检测装置之间传输太赫兹波。太赫兹发生装置和太赫兹检测装置通过太赫兹传输装置可以连接成透射式太赫兹时域光谱系统。具体的，该太赫兹传输装置可以包括太赫兹耦合器和太赫兹光纤，其中，太赫兹耦合器用于将太赫兹波耦合至太赫兹光纤中，太赫兹光纤用于传输太赫兹波。
[0031]具体实施时，如图1所示，太赫兹耦合器106可以耦合于浮力平台上并位于油水界面。进一步的，考虑到油层厚度可能很厚，太赫兹波不一定能完全穿透整个油层，可以在浮力平台上使用一个电机，该电机连接于太赫兹耦合器，该电机可以用于在海平面油层厚度大于设定厚度时，带动太赫兹耦合器上升设定距离，使太赫兹耦合器到达油层中太赫兹波可穿透的位置进行太赫兹波的耦合，从而加大了测量范围。其中的设定厚度和设定距离可以依据实际情况进行预设，这是本领域技术人员容易理解的。
[0032]具体实施时，上述测量海平面漏油厚度的测量仪可以向其它设备提供检测所得太赫兹波信号，用于计算海平面漏油厚度。如图1所示，实施例中在测量海平面漏油厚度的测量仪中也可以设控制分析装置107，该控制分析装置连接于太赫兹检测装置，用于利用检测所得太赫兹波信号计算海平面漏油厚度。即，本领域技术人员容易理解，测量海平面漏油厚度的测量仪可以自行计算海平面漏油厚度，也可以向其它设备提供检测所得太赫兹波信号，由其它设备实现对海平面漏油厚度的计算。
[0033]控制分析装置可以是测量海平面漏油厚度的测量仪的控制、数据采集和分析中心。具体实施时，利用检测所得太赫兹波信号计算海平面漏油厚度时，可以根据太赫兹波信号的时域数据T和频域数据F计算油层对太赫兹波的吸收度A，再根据已知的油层吸收系数Atl，可计算出油层厚度d = AAtl，这也是本领域技术人员容易实现的。
[0034]具体实施时，该控制分析装置还可以设显示屏，该显示屏可以用于显示检测所得太赫兹波信号的波形，和/或，显示计算所得海平面漏油厚度。其中显示的太赫兹波信号的波形可以是时域和/或频域波形。
[0035]为了实现对数据更为有效的记录和分析处理，可以由有线或无线外接相应的上位机，来实现数据的实时记录、对比和保存。即，在一个实施例中，测量海平面漏油厚度的测量仪还可以设通信接口，连接于太赫兹检测装置，用于将太赫兹检测装置检测所得太赫兹波信号的相关数据传输至上位机；和/或，连接于控制分析装置，用于将控制分析装置计算所得海平面漏油厚度的相关数据传输至上位机；上位机用于对接收的数据进行记录、对比和保存。该通信接口可以是有线通信接口中，也可以是无线通信接口。
[0036]图2为本实用新型实施例中利用测量海平面漏油厚度的测量仪进行海平面漏油厚度测量的一个具体实例图。如图2所示，本例中，测量海平面漏油厚度的测量仪包括控制分析装置，且控制分析装置设显示屏，测量过程中可以包括:
[0037]步骤201、将测量海平面漏油厚度的测量仪放置于海平面上；
[0038]步骤202、调整浮力平台，使得浮力平台上的太赫兹耦合器上端面在水平面即油水界面处；
[0039]步骤203、打开测量海平面漏油厚度的测量仪的电源开关，开始采集数据；
[0040]步骤204、记录控制分析装置显示屏上显示的数据波形，包括时域数据T和频域数据F ;
[0041]步骤205、根据测量数据计算油层厚度:根据时域数据T和频域数据F计算油层对太赫兹波的吸收度A，再根据已知的油层的吸收系数Atl，计算油层厚度d = k/k0。
[0042]综上所述，本实用新型实施例的测量海平面漏油厚度的测量仪，能够有效实现对海平面漏油厚度的测量，同时实现起来比较简单，体积小，且速度快，准确性高，并可实现海平面原位测量。
[0043]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种测量海平面漏油厚度的测量仪，其特征在于，包括: 飞秒激光器，设于海平面上方，用于产生飞秒激光； 太赫兹发生装置，设于海平面上方，用于经所述飞秒激光照射，产生太赫兹波并向海平面油层照射； 浮力平台，用于支撑所述测量仪浮于海平面； 太赫兹检测装置，用于对经海平面油层传输后的太赫兹波进行检测，检测所得太赫兹波信号用于计算海平面漏油厚度。2.如权利要求1所述的测量仪，其特征在于，还包括: 太赫兹传输装置，用于在所述太赫兹发生装置、海平面油层和太赫兹检测装置之间传输太赫兹波。3.如权利要求2所述的测量仪，其特征在于，所述太赫兹传输装置包括太赫兹耦合器和太赫兹光纤，所述太赫兹耦合器用于将太赫兹波耦合至太赫兹光纤中，所述太赫兹光纤用于传输太赫兹波。4.如权利要求3所述的测量仪，其特征在于，所述太赫兹耦合器耦合于所述浮力平台上并位于油水界面。5.如权利要求4所述的测量仪，其特征在于，还包括: 电机，连接于所述太赫兹耦合器，用于在海平面油层厚度大于设定厚度时，带动所述太赫兹耦合器上升设定距离。6.如权利要求1至5任一项所述的测量仪，其特征在于，还包括: 控制分析装置，连接于所述太赫兹检测装置，用于利用检测所得太赫兹波信号计算海平面漏油厚度。7.如权利要求6所述的测量仪，其特征在于，所述控制分析装置设显示屏，所述显示屏用于显示检测所得太赫兹波信号的波形和/或显示计算所得海平面漏油厚度。8.如权利要求6所述的测量仪，其特征在于，还包括: 通信接口，连接于所述太赫兹检测装置，用于将所述太赫兹检测装置检测所得太赫兹波信号的相关数据传输至上位机；和/或，连接于所述控制分析装置，用于将所述控制分析装置计算所得海平面漏油厚度的相关数据传输至上位机；所述上位机用于对接收的数据进行记录、对比和保存。
【文档编号】G01N21-3581GK204287040SQ201420680123
【发明者】宝日玛, 王金, 吴航, 赵昆 [申请人]中国石油大学(北京)