信号。参考通道14光信号经过第一汇聚镜组61由光纤5经线缆通道23传至探测单元3。光源112的供电线缆，快门的控制线缆及供电线缆一起经过线缆通道23传递到探测单元3，并交由外接的控制器进行统一控制。光信号经过第二衰减窗口 321进入探测单元3，合束器323可以将参考接收通道33的光信号和衰减接收通道32的光信号合并进入光谱分析仪，第二快门组件322和第三快门组件331负责光路通断，可以实现衰减接收通道32测量和参考接收通道33的光信号的选择性测量。光信号经过第二吸收窗口 311进入探测单元3，匀化器312可以将由吸收通道的大角度入射光进行接收，经能量收集器313收集后，由光纤5进入光谱分析仪。
[0061 ] 实施例2
[0062]一种海水生物光学剖面测量系统，如图1所示，它由半开放式框架200和框架200内装载的测量设备组成;所述的测量设备包括海水光吸收和衰减系数测量设备100、光合有效辐射测量设备300、水色三要素测量设备400、海水压力、温度和电导率测量设备500、海水pH值测量设备600和海水总颗粒物粒径检测设备700。
[0063]所述的海水光吸收和衰减系数测量设备100为实施例1所述的设备。
[0064]所述的光合有效福射测量设备300为PAR光量子传感器；
[0065]所述的水色三要素测量设备400为ECO Triplet-w水色三要素测量仪；
[0066]所述的海水压力、温度和电导率测量设备500为OS 304Plus CTD多参数水质仪；
[0067]所述的海水pH值测量设备600为SBE18pH传感器；
[0068]所述的海水总颗粒物粒径检测设备700为LISST-100X激光粒度仪。
[0069]上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，其包括半开放式的框架(200)和所述框架(200)内装载的测试设备组成，所述测试设备包括海水光吸收和衰减系数测量设备(100)、光合有效辐射测量设备(300)、水色三要素测量设备(400)、海水pH值测量设备(600)、海水总颗粒物粒径检测设备(700)以及海水压力、温度和电导率测量设备(500)。2.根据权利要求1所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，所述海水光吸收和衰减系数测量设备(100)包括外部舱体以及安装于所述外部舱体内的机械及光学组件，其中，所述机械及光学组件包括:发光单元(I)、采样单元(2)、探测单元(3)和信号采集分析单元(4)，其中: 所述发光单元(I)包括主通道(11)以及在主通道(11)的后端分成的三路分通道，所述主通道(11)和分通道之间相互连通，所述主通道(11)内设置有产生光信号的光源组件，在主通道(11)与分通道的连通处设置有用于将所述光信号分成三束的分束器，使光信号被分成三束后分别进入三路分通道;在三路分通道中，其中第一分通道和第二分通道的终端分别开有封闭的第一窗口和第二窗口； 所述探测单元(3)包括三路接收通道，其中，第一接收通道和第二接收通道的始端分别开有封闭的第三窗口和第四窗口，第三接收通道与第二接收通道相连通； 所述采样单元(2)包括用于连接第一窗口和第三窗口的第一水样通道(21)以及用于连接第二窗口和第四窗口的第二水样通道(22); 所述信号采集分析单元(4)设有光谱分析仪； 第三分通道的终端通过光纤与第三接收通道的终端相连，在第三接收通道与第二接收通道的连通处安装一合束器(323)，所述合束器(323)用于将第三分通道中的光信号经第三接收通道后与第二分通道中的光信号经第二接收通道后进行合分，然后再传送至第二接收通道的终端，所述第一分通道中的光信号传送至第一接收通道的终端;所述第一接收通道的终端以及第二接收通道的终端均通过光纤与光谱分析仪连接。3.根据权利要求2所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，所述外部舱体包括第一舱体(101)、第二舱体(102)以及连接所述第一舱体(101)和第二舱体(102)的连接件(103)构成，所述第一舱体(101)和第二舱体(102)正向相对并呈直线排列，所述发光单元(I)安装于第一舱体(101)中，所述探测单元(3)以及信号采集分析单元(4)均安装于第二舱体(102)中。4.根据权利要求2所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，所述第一至三分通道为吸收通道(12)、衰减通道(13)和参考通道(14)，所述第一至三接收通道分别为吸收接收通道(31)、衰减接收通道(32)和参考接收通道(33)，所述第一至四窗口分别为第一吸收窗口(122)、第一衰减窗口(131)、第二吸收窗口(311)和第二衰减窗口(321)。5.根据权利要求4所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，所述主通道(11)的后端延伸形成衰减通道(13)，所述参考通道(14)与衰减通道(13)直接连通，所述吸收通道(12)与主通道(11)直接连通，所述分束器包括设置于吸收通道(12)与主通道(11)的连通处的第一分束器(1171)、以及设置于参考通道(14)与衰减通道(13)的连通处的第二分束器(1172)。6.根据权利要求5所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，所述第一吸收窗口(122)、第一衰减窗口(131)、第二吸收窗口(311)和第二衰减窗口(321)均为同一高度和方向，它们均通过蓝宝石进行封闭；所述第一吸收通道包括与主通道(11)垂直并连通的垂直吸收通道以及与所述垂直吸收通道垂直并连通的平行吸收通道，在所述垂直吸收通道与平行吸收通道的连通处安装一直角棱镜(121)。7.根据权利要求5所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，所述光源组件包括按空间顺序从主通道(11)的前端至其后端依次设置的光源(112)、聚光组件(113)、衰减组件(114)、光阑组件(115)和第一快门组件(116)。8.根据权利要求7所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，在所述光源(112)安装于一开口朝向聚光组件(113)的聚光罩(111)中，在第一分束器(1171)与第一快门组件(116)之间的光路上还安装一准直镜组(118)，在参考通道(14)中、合束器(323)与衰减接收通道(32)的终端之间的衰减接收通道(32)中、以及合束器(323)与参考接收通道(33)的终端之间的参考接收通道(33)中分别安装有第一汇聚镜组(61)、第二汇聚镜组(62)和第三汇聚镜组(63);所述吸收接收通道(31)中安装有匀化器(312)和能量收集器(313)，所述匀化器(312)位于第二吸收窗口(311)侧。9.根据权利要求7所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，在合束器(323)与第二衰减窗口(321)之间的衰减接收通道(32)中、以及第三汇聚镜组(63)远离合束器(323)一侧的参考接收通道(33)中分别安装有第二快门组件(322)和第三快门组件(331)。10.根据权利要求1所述的海水生物光学剖面测量系统，其特征在于，光合有效辐射测量设备(300)为PAR光量子传感器;所述水色三要素测量设备(400)为ECO Triplet-w水色三要素测量仪;所述海水PH值测量设备(600)为SBElSpH传感器;所述海水总颗粒物粒径检测设备(700)为LISST-100X激光粒度仪;所述海水压力、温度和电导率测量设备(500)为OS304Plus CTD多参数水质仪。
【专利摘要】本发明提供一种海水生物光学剖面测量系统，它由半开放式框架和框架内装载的测量设备组成；所述的测量设备包括海水光吸收和衰减系数测量设备、光合有效辐射测量设备、水色三要素测量设备、海水压力、温度和电导率测量设备、海水pH值测量设备、海水总颗粒物粒径检测设备。本发明所述的海水生物光学剖面测量系统搭载了新的海水光吸收和衰减系数测量设备，能够原位测量海水的光吸收和衰减系数，且测量操作简便，对于海水的生物光学剖面测量提供了良好的数据基础。本发明的系统还搭载了其他海水参数的测量设备，结合海水光吸收和衰减系数测量设备，能够为海水生物光学剖面的测量提供更加全面、准确的观测资料。
【IPC分类】G01D21/02, G01N21/17
【公开号】CN105510232
【申请号】CN201510833318
【发明人】曹文熙, 孙兆华, 邹国旺, 许占堂, 周雯, 王桂芬, 李彩, 杨跃忠
【申请人】中国科学院南海海洋研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月25日