摘要：电容信号处理是电容式雨量传感器的关键技术之一。设计了一种基于双555定时器的电容信号处理电路,该电路将被测电容接入由双555定时器产生的振荡回路中,振荡频率随电容的变化而变化,再经过鉴相、积分、放大电路,输出适宜测量的直流电压信号。通过计算确定出电路参数,并选择适当的元器件,以保证输入电容量与输出电压之间存在线性对应关系。试验结果证实了这一线性关系,说明该电路设计是合理可行的。

摘要：通过研究国家相关海洋观测标准对海水温度观测的规约,结合当前船载水温观测的现状,提出了基于总线的船载磁吸附温度链式观测方法,并对其在结构设计、理论模型、算法等多方面进行了阐述。通过多个竖直分布的温度传感器实时观测,采用自适应参数化算法,有效减少了风浪、海流、热辐射等方面的影响,具有观测层深相对固定、精度高等特点,可实现船载全航次的自动观测。同时,设计制造了相关的模拟实验装置进行现场实验,验证了船载磁吸附温度链式观测方法的可行性和有效性。

摘要：设计了一种适用于振荡浮子波浪能发电系统的限位装置,可防止因浮子振幅过大而造成系统损坏,同时起到防撞缓冲作用,保证系统的安全。首先阐述了系统的结构组成及设计过程,通过对比分析,确定了便于安装及拆卸的多弹簧均布缓冲形式;然后计算了不同波况下作用在浮子上的波浪力情况,得到随机波况下的最大波浪力;最后运用CATIA建立弹簧缓冲装置模型,仿真分析了弹簧的应力应变情况,并拟合得到弹簧的刚度,仿真结果表明,弹簧满足强度要求,能够实现缓冲限位的设计目标。

摘要：欠驱动式水下剖面监测机器人要实现对预定剖面轨迹航路点的跟踪观测,其航路点的轨迹跟踪控制技术是实现高精度剖面观测的关键。研究思路为:首先采用物理建模和实验验证方式对水下机器人进行动力学建模;其次通过设计分布式控制器A和控制器B以及两者之间的通信协议,实现对通信时延的实时计算;然后通过扰动前馈和逐次逼近转换方法,设计能有效抑制脐带缆等外扰动并解决通信网络时延的网络化前馈-反馈最优轨迹跟踪控制方法。其中为实现平滑控制通过设置跟踪误差阈值和控制切换面,设计一种能实现无抖振航路点轨迹跟踪的分段复合有限时间跟踪控制方法。研究步骤为机器人动力学建模、前馈-反馈最优跟踪控制和分段复合有限时间跟踪控制算法设计以及控制方法的仿真和实验验证,分步进行并验证设计方法的有效性,为欠驱动式水下剖面监测机器人的轨迹跟踪控制技术提供理论依据。

摘要：运用自主研发设计的SONIC软件,控制深海勘探设备Echo水声探测系统,对位于西北太平洋边缘的鄂霍次克海海底可燃冰甲烷释放情况进行勘探研究。重点对萨哈林岛东面浅表陆坡进行了大规模的水声测扫,通过采集回声信号,应用SONIC软件处理和成像后,实现了海底甲烷气体渗漏点(GF)、冷泉和海床的可视化。在发现甲烷气体渗漏点后,运用SONIC的成像功能,分析冷泉中甲烷气体浓度及形态的变化,运用GPS系统进行实时跟踪与定位,利用重力取样器等采样工具,在多个海域成功采集到了可燃冰岩心样本,并及时进行了分析,得到了该地区可燃冰中的甲烷排放速率和甲烷排放量等数据。另外,通过梳理本次考察的经验,对规范我国可燃冰资源调查方法也会产生积极影响。

摘要：海洋放射性原位监测相比于传统采样回实验室分析可以实现连续、实时、自动化监测.文中研究了基于大浮标的海洋放射性原位监测系统,使用放射性测量传感器测量周围环境的放射性数据,使用GPS确定所测环境坐标,通过北斗通讯的方式将所测得放射性数据、位置信息等发送给岸站,岸站收到数据后计算并显示放射性测量传感器所测周围环境放射性数据能谱;研究设计了一种分包发送数据,数据丢包补发机制,解决海洋放射性数据量大、传输时间长、数据不全会造成解谱不准确的问题.最后通过实验室长期实验验证,长期数据平均接收率达到98%以上,能够利用海洋放射性原位监测系统实现准确可靠的监测.

摘要：提出了一种利用荧光猝灭原理测定海水溶解氧的方法,分别从光电检测电路、LED驱动电路、光电二极管电路、温度检测电路、信号产生采集处理控制电路等方面详细介绍了基于氧敏感膜的海水荧光信号检测系统设计方案,通过实验测试了荧光信号检测系统对荧光相位滞后检测能力、系统的整体稳定性和系统测试数据的准确度。准确度测试中溶解氧测试数据点饱和度从100.00%减小到11.56%,氧敏感膜荧光信号检测系统所测数据与碘量法误差最大为5.15μmol/L,两种方法变化趋势相同。此系统可以作为一种海水溶解氧测量仪器,具有良好的应用价值。

摘要：针对船用海水表层水温观测以人工观测为主的现状,基于跨平台的Modbus库Libmodbus的走航式海洋表层水温监测系统,通过在船舶一侧布放处于船舶吃水线范围的水温传感器来采集表层水温信息。采用RS485/Modbus协议实现多站多点联网,构成分布式系统,进行海水表层温度的自动采集。上位机基于Modbus-RTU协议,并添加循环冗余校验以保证其对水温传感器的远程控制和表层水温信息采集功能的可靠性、安全性。该系统不仅运行稳定,操作简单方便,还具有可移植性和可扩展性。实验结果表明,该系统可以稳定可靠地监测海洋表层水温,实现表层水温的随船在线测量。

摘要：多参数表层漂流浮标可用于海洋水文要素和海面气象要素的实时观测,但存在体积和重量过大、在海浪中摇摆剧烈的问题。针对以上问题,提出了一种结构优化方案,并从稳性和耐波性两个方面进行性能分析,分别用回复力臂和摇摆固有周期两个关键参数衡量优化方案的优劣。结果显示:倾角在0°~85°范围内,优化方案的回复力臂曲线在零点处的斜率比原漂流浮标增加96%,优化方案的回复力臂最大值比原漂流浮标增加41%;优化方案的摇摆固有周期减小到3.21 s,远小于原漂流浮标7.30 s的摇摆固有周期,且避开了波浪主能量周期范围。优化方案的稳性和耐波性比原漂流浮标明显改善,为多参数表层漂流浮标的结构设计提供参考。

摘要：介绍了斩波稳零式高精度运算放大器ICL7650的工作原理、性能以及在温湿度传感器设计中的应用。采用ICL7650作为前置电路的运算放大器,辅以低功耗的外围扩展元器件,设计了具有两路4~20mA模拟电流输出的温湿度传感器。试验证明,基于ICL7650所设计的温湿度传感器具有低功耗、高精度及稳定性好等优点。