海洋測量感測器收回方法

❶ 海下感測器在水下的活動是怎樣的

從大量的地震監測和鑽探活動中，海洋地質學家們已經知道海底的下面存在著大量的地下海水，它們流動著，將熱量帶到海床的上面。科學家希望知道這些地下海水的活動究竟是怎樣的，其移動的速度有多快。於是他們在海底鑽了一些孔。然後將一些感測器放於孔中，通過這些感測器，科學家可以持續地獲得有關海洋地下水壓力和溫度方面的資料。

這個海底地下監測系統被命名為CORKS，自1991年正式啟用以來，它為人們提供了大量海底地層的信息。地球物理學家伊爾•戴維斯說：「現在我們知道，在大洋底部以下的確流動著大量的海水。」監測表明，這些海水可以在地下穿行好幾公里。令人驚訝的是，這些安放在海底的感測器還記錄下了發生在海面上的運動，如潮汐等。戴維斯認為，海平面乃至大氣壓力的升降會影響海底以下的狀態，甚至可以導致它的形狀發生改變。

海底以下是否存在生命也是一個令科學家備感興趣的問題。幾年前，科學家們在秘魯附近海域進行了一次雄心勃勃的探索活動，他們在150米至5300米的水下進行鑽探，結果竟在海底以下420米的地層里找到了微生物。科學家認為海底以下存在著大量的微生物，它們的數量可能佔地球微生物總數量的三分之二，由此人們意識到類似的生命形式很可能也存在於其他行星和衛星的海洋下面。

❷ 哪幾種感測器可以測量海洋表面溫度

1.感測器：AATSR先進的沿軌道掃描輻射儀，衛星：ERS-2(歐空局)，用途：海面溫度，陸地應用。
2.感測器：ASTR縱向掃描輻射儀和微波探測儀，衛星：ERS-1(歐空局)，用途：雲，海面溫度。
3.感測器：AVHRR甚高解析度輻射儀，衛星：NOAA(美國)，用途：雲蓋，海面溫度，植被氣溶膠。
4.感測器：MSU-M多光譜低解析度掃描儀，和MSUS多光譜中等解析度掃描儀及MSU-S多光譜中等解析度掃描儀，衛星：OKEAN系列（俄羅斯/烏克蘭），用途：雲監測，海面溫度。
5.感測器：RM-08被動式微波掃描輻射儀，衛星：OKEAN-0(烏克蘭/俄羅斯)，用途：水氣，海水，海溫監測。
6.感測器：MIMR多頻微波成像輻射儀，衛星：EOS美國,用途，海溫，風等。
7.另外還有些用於海洋監測的感測器：Altimeter高度計（EOS衛星，美國）；AMI主動微波儀器（ERS-1衛星,歐空局）；AMR測高微波輻射計（EOS衛星，美國）；AMSR先進的微波掃描輻射儀（ADEOSII衛星，日本）；DORIS衛星集成的多普勒軌道成像及無線電定位儀（EOS衛星，美國）；Greben精密的雷達測高計，（PRIRODA-1衛星，俄羅斯）；SeaWIFS海洋寬視場感測器，（seastar衛星，美國）；WFI海洋寬視場成像儀，（CBERS衛星，中國/巴西）…

❸ 海洋磁力測量的測量儀器

一、GB-6型海洋氦光泵磁探儀
GB－6型海洋氦光泵磁探儀是一種原子磁力儀，是一種高精度磁異常探測器，適合於航空及海洋地球物理勘探中高精度磁測量，也可用於航空磁異常探潛。該儀器具有數字化、模塊化、小型化和系統集成特點。用光泵技術製成的高靈敏度磁探儀，無零點漂移、不須嚴格定向，對周圍磁場梯度要求不高，可連續測量等顯著優點，可廣泛用於航空及海洋地球物理勘探；航空探潛及探雷等軍事目的。
該儀器已廣泛用於港口、航道、錨地等對泥下障礙物、管道探測及海纜路由調查、重要工程水域磁場測量等海洋工程開發中，在海上和長江中已完成數十次探測與定位、打撈作業。
二、海洋磁力測量廣泛使用核子旋進磁力儀，它是利用氫質子磁矩在地磁場中自由旋進的原理來測量地磁場總向量的絕對值。煤油、水、酒精等都含有不停「自旋」的氫質子，並產生一個「自旋」磁矩，稱質子磁矩。這些質子在沒有外磁場作用時，其指向毫無規則，宏觀磁矩為零。當含氫液體處在地磁場中，經過一段時間，磁矩的方向就趨於地磁場的方向。如果加一個垂直於地磁場T 的強人工磁場H0（大於100奧斯特），則迫使質子磁矩趨於H0的方向。當人工磁場突然消失，質子磁矩受地磁場的作用，將逐漸回到T 的方向上去。因為每個質子具有「自旋」磁矩，同時受地磁場T 的作用，就產生了質子磁矩繞地磁場T 的旋進現象，即所謂質子旋進。旋進的圓頻率ω與地磁場總強度T的絕對值T成正比，即旋進的頻率越高地磁場越強。
ω=νpT
式中ω=2πfp,fp為旋進頻率；νp為磁旋比，νp=26751.3/（奧斯特·秒）。經換算：T=23.4874fp(伽馬)（1伽馬=10-5奧斯特）。
由此可見，地磁場的測量可以轉化為旋進頻率的測量。在電路中採用放大、倍頻和控制電子門開啟時間的方法，可將測量結果直接以伽馬示出。
為了消除日變和海岸效應的影響，在海洋質子旋進磁力儀的基礎上製造了海洋質子磁力梯度儀。它的基本結構是由兩台高精度的同步質子旋進磁力儀、微分計算器、雙筆記錄器和由同軸電纜拖曳船後兩個一前一後的感測器組成，感測器間的距離大於 100米。磁擾動場的影響，可由兩個相同感測器獲得的總磁場強度差值中消除，實際上得到的是總磁場強度的水平梯度值。然後對水平梯度值進行積分，得到消除了日變和海岸效應的總磁場強度值。這樣，海洋質子磁力梯度儀作大洋磁測就無須再設置日變觀測站，即可消除日變和海岸效應的影響，因而比質子磁力儀更適合於海上測量。
由於大氣受太陽輻射的影響，引起電離層的變化，致使磁場發生短周期的變化，這種現象稱為日變。由於海水和岩石之間,不同岩性的岩石之間有電導率的差異，致使大地電磁場在海陸和不同岩石之間的邊界發生畸變。這種畸變是一種不規則的磁擾，因地而異，尤其是在海溝和島弧地區更為明顯，這種現象稱之為海岸效應。

❹ 感測器使用常見問題及解決辦法

1.感測器使用常見問題及解決辦法，題目包括種類，型號太多了，應該具體說明那型號。
2.因為感測器包括溫度，壓力，速度，重力，電磁，聲光等。市場應用感測器品種之多，應用廣泛。

❺ 感測器的檢測方法

感測器一般有三種檢測方法：1、直接檢測，就是使用感測器儀表直接檢測，感測器儀表會直接表示檢測所需要的結果；2、間接檢測，利用物理量和函數關系進行檢測，通過函數關系式得到所需要的檢測結果；3、組合檢測，應用感測器儀表的同時運用物理量和聯立方程組求解，得到所需要的檢測結果。 基本上，每個行業中都會運用到壓力感測器，汽車利用感測器有三種方法：1、加壓檢測，它是指汽車的水箱溫度達到沸點，也就是人們常說的「車子水箱里的水煮成了開水」的情況。水箱的溫度可以從汽車水溫表的指示讀數看出，一般要求不能超過95

❻ 海洋重磁測量野外工作方法

王功祥 唐衛

第一作者簡介：王功祥，男，1971年出生，物探工程師，主要從事海洋重磁、地震及各種工程測量工作。

（廣州海洋地質調查局 廣州 510760）

摘要 海洋重磁測量在海洋調查中有著重要位置，有效控制野外資料採集是海洋重磁測量的關鍵一環。本文結合野外作業的實際情況，針對海洋重磁調查中的一些干擾效應進行了對比分析，以期提高海洋重磁調查野外資料採集的質量。

關鍵詞 海洋重磁測量 干擾分析 野外作業

1 海洋重力測量

海上重力測量不同於陸地重力測量，它必須在運動的狀態下，即所謂的動基座（如船）上進行。測量重力加速度的儀器的基座，對與地球連接的坐標系作相對運動。從本質上說，海洋重力儀可算作超高精度的加速度計，它測量的是瞬時重力加速度的一個分量。和任何加速度計一樣，海洋重力儀也可以在相對基座的某個嚴格規定了的方向上記錄加速度變化，這個方向就是儀器的測量靈敏軸。

1.1 海洋重力測量的主要干擾因素及其分析

1.1.1 水平干擾加速度

在水平面上測量的瞬時重力值可表示為G=g+x²/2g-Δа²/2g，其中x表示水平加速度，Δа表示瞬時垂線與真垂線的夾角，g表示重力真值。由上式可以看出水平加速度使重力增加x²/2g，而瞬時垂線與真垂線的夾角使重力減小Δа²/2g。為了得到重力真值，在平均測量中要引入加速度改正和傾斜改正Δg=-x²/2g+Δа²/2g。如果重力測量儀器安裝在周期比船搖晃周期小得多的常平架中，則常平架縱軸（常平架重心和相互垂直的旋轉軸交點的連線）將隨時跟蹤瞬時垂線方向。因此可以調整儀器，使其靈敏軸幾乎同瞬時垂線一致，這樣Δа即為常平架的定向誤差，採用陀螺穩定平台就是基於這個道理。海上試驗表明，對高達50Gal的加速度，由於穩定平台的周期（大於2分）比波浪周期（小於17秒）大得多，水平干擾加速度產生的誤差很小，仍可以達到1mGal的精度。

1.1.2 垂直干擾加速度

在海洋重力測量中，最大的問題是垂直加速度引起的。由於無法區分開重力加速度和垂直干擾加速度，於是在動基座上的重力測量值實際上是由兩部分組成：一部分是由重力本身引起的彈性系統變化；另一部分則是由垂直加速度作用而影響到重力儀讀數的值。但垂直加速度對重力儀主要是造成瞬間交變干擾，且幾乎按餘弦規律變化，具有周期性特點，若重力儀是線性系統，測量時垂直干擾加速度並不會造成系統誤差，這是其本身的平均值為零的緣故。在現代重力儀中都採用強阻尼措施而大大壓制了垂直干擾加速度，但這也使得在運動著的船上所測的重力異常產生幅度的減小，同時也會引起彈性系統對重力變化的反應有滯後現象，以至於對某些短時間變化的局部重力異常感應不出來，或者減小了數值。

1.1.3 厄特屋斯效應

裝在勻速航行船隻上的重力儀，其讀數除受基座干擾加速度影響外，還受厄特屋斯效應的影響，該效應同地球自轉引起的離心力有關，主要受船航速、航向影響。

1.2 野外操作及其注意事項

1.2.1 設備安裝

干擾加速度主要部分是由船上儀器安裝點的交變擺動的特徵所決定的。干擾加速度的優勢周期和幅度值取決於眾多因素：船型和排水量、儀器位置、波浪特徵、船航向和航區。對於特定的調查船及作業工區，其性能參數是無法改變的，因此儀器安裝位置及環境顯得尤為重要，一般要求將儀器安裝在船縱橫搖的中心點，越靠近艙底越好，且遠離熱源體和強電磁源（主要是由於重力儀內部安裝有用於強阻尼的永久磁鐵）。

1.2.2 碼頭准備

海洋重力儀的彈性系統均為金屬質構造，溫度發生變化，其熱脹冷縮現象顯著，因此保持感測器內部恆溫至關重要。一般來說廠家要求用戶每天24小時不間斷通電加溫，但實際上很難做到，原因是：在儀器長期處於閑置狀態時，長時間通電會導致一些指示燈燒毀，板件也會損壞，如KSS⁃31海洋重力儀控制單元ZE31的LP5.28 5V電源板曾經三次失效，所以只有在備航期間或航次間隔很短時才保持儀器的不間斷通電。啟動重力儀前究竟加溫時間多長，按實際至少是1～2天，時間太短儀器讀數不穩定，或頻繁死機，或無法正常啟動。有時候也有這種情況：儀器面板電流長時間不變化，表明內部溫度指示已達到恆溫數50℃，但實際上金屬質彈性系統並沒有達到均衡恆溫狀態。

當載體發生變化時，海洋重力儀必須做測試，包括平台拋物線測試、小球常數測試、延遲時間常數測試以及傾斜格值測試等，以確保整個系統通道的正常。

1.2.3 掉格現象

掉格是由彈性系統發生儒變或小球下掉所致，掉格現象往往瞬間發生，重力讀數突然增加或減小幾十或幾百個毫伽，在模擬記錄上會出現一條階躍曲線。掉格現象與船變速或偏航情形不同，前者加速度或擺位並無變化，後者則有相應的偏移。在儀器出現掉格時，應停止測量，立即回到掉格前的位置或回到碼頭基點進行重復觀測，以確保前期工作的可信性。

1.2.4 基點比對

基點的作用在於：控制重力測量點的觀測精度，避免誤差的積累；檢查重力儀在某一段工作時間內的零點漂移，確定零點漂移校正系數；推算工區重力測點的相對或絕對重力值。海洋測量時由於距離陸地路途遙遠，不可能經常性地往返基點測量，只能航段性地進行基點比對。為了控制零點線性漂移，海洋重力儀普遍採用了線性系統，即重力讀數變化嚴格正比於重力變化的彈性系統。調查船出航和返航均需比對基點，在基點比對時要記錄好各相關數據，包括重力感測器距基點的垂直、水平距離；調查船左、右舷距水面高度；碼頭距水面高程；儀器讀數及比對時間等。在實際比對基點時有幾個因素我們不得不考慮：基點周圍建築物群的變化；停靠或過往的附近船隻。所有這些干擾物體的相互引力影響，均會造成儀器相對讀數的降低。以廣州海洋地質調查局的海洋四號和探寶號為例，當兩艘大船靠在一起時，多次觀測表明兩船的引力影響導致重力讀數降低2～3毫伽。在海上作業時不可避免地遭遇台風影響，在外港避風時期，觀測收集各地港口、錨地的相對重力值或基點值，對於我們了解、控制儀器掉格情況也是很有幫助的。

圖1 海洋重力模擬記錄

Fig.1 Marine gravity simulation record

1.2.5 實時觀測

在海上工作期間，重力調查質量監控主要是通過模擬記錄來實現（如圖1），即觀察感測器在船運動姿態下感應的縱橫加速度，一般海況下縱橫加速度的變化表現在模擬記錄紙上基本上在以中心點1～2格的范圍內擺動；在惡劣海況下則有3～6格的變化。當船變速或偏航時，縱橫加速度或重力值均會發生變化；由於新型海洋重力儀均直接接入實時定位數據（包括點位、速度、航向），當導航信號不穩定時，重力顯示數據會發生急劇變化，因此將這些變化信息及時記載，對室內處理的幫助是很大的。一般來說，重力測量模擬記錄曲線比較平滑，南北向重力讀數變化大，東西向則較小；對曲線變化較大的地方應多加關注，如海山影響會導致重力數值降低，再如隆起或凹陷，由於剩餘質量的虧損或盈餘會導致重力讀數的減少或增加。在海上，養成與地震資料、水深資料或多波束資料對比觀察的良好習慣，對於提高我們海洋重磁觀測的質量控制不無裨益。另外，了解我國各海區區域相對重力場，對於控制重力測量的野外變數也很有幫助，以KSS⁃31型海洋重力儀為例，如東江口碼頭相對測量值為-1900毫伽左右；南海相對測量值為-1400～-1700毫伽；東海相對測量值為-800～-1000毫伽；黃海相對測量值為-500～-800毫伽左右。

2 海洋磁力測量

2.1 海洋磁力測量的主要干擾因素及其分析

2.1.1 系統雜訊

該誤差與儀器本身固有特性有關，往往不可預測，是一個固定值。電子干擾在船上通常是一個很大的雜訊源，這要取決於儀器設備的安裝條件，尤其是接地，但也會隨著雜訊源的開啟和關閉而變化。

2.1.2 船磁方位效應

方位誤差是由船磁在感測器上的效應引起。在海洋環境中主要由兩個因素引起：一種是船的永久磁場。調查船處於地磁場環境中必然要被磁化，而且磁化後產生的附加磁矩特別強，因而呈現出很強的磁性，磁性一旦形成很難消失，這就組成了船的永久磁場；另一種是船上滲透性物質在地磁場作用下的感應磁場。隨著調查船所處的地磁場變化以及測量船相對地磁場的空間方位的變化，船磁也在不斷變化，這部分瞬時變化的附加磁場就組成了船磁的感應磁部分，感應磁場的方向與地磁場方向一致。在海上測量時，調查船航向的變化只是影響了船磁的感應磁部分。船的永久磁場是由船的固有磁矩產生的，因此大小應該一樣，但隨調查船的航向變化而改變方向。文獻指出：調查船的永久磁場是一個典型的餘弦曲線，感應磁場是一個典型的正弦曲線，而且感應場的影響要比永久磁場大得多。因此船磁的總體影響也應該是一個典型的正弦曲線，也就是我們在實際進行船磁方位試驗時通常見到的「W」形狀。

2.1.3 涌浪和感測器運動干擾

該誤差來源是一種動態環境：來自於海涌的磁性振盪以及拖曳系統中流體的不穩定性因素。海浪雜訊是由於海水中地磁場中的傳播媒介的周期性運動而引起的，這種效應在磁場中產生的周期性變化是很大的，通常10～20秒的周期性海浪運動會產生好幾個納特的磁場變化。但是通常海洋調查有和海浪同樣周期（4～11秒）的采樣率，而且系統雜訊水平也有半個納特，因此涌浪雜訊可能不被識別。另一種誤差源是由於拖曳系統中流體不穩定性引起的，導致了感測器旋轉周期的旋進信號進行周期性調諧，海洋調查對於感測器這種非穩定性因素造成的影響也很難從系統雜訊中分辨出來。

2.2 野外作業及其注意事項

2.2.1 電纜長度的確定

磁力拖曳電纜究竟施放多長目前並無理論上推導，一般經驗法則是：做總場調查時為2～3倍船長，做梯度測量時為3～5倍船長。2000年在南海做亞太光纜調查時，由於水深較淺，平均20m，為保證水面設備安全，我們做了如下試驗：奮斗四號船長85m，施放電纜為170m時，磁力數據非常紊亂；施放電纜為200m時，磁力數據稍好一點，但仍然有點亂；施放電纜為220m時，磁力數據比較平穩；2002年在租用20m小船做淺水物理調查時，當施放磁法電纜到50m時，磁力數據才穩定。這說明只有在拖曳電纜至少為2.5倍船長時，才能採集到正常的磁力數據。

2.2.2 甲板電纜鋪設

甲板電纜是拖曳電纜與磁力設備之間的連接電纜，盡管甲板電纜採用了屏蔽措施，但如果鋪設位置及走向不合適，就會對採集的數據造成影響，特別是在甲板強電磁場區，如架有高壓電纜、集束通訊通信電纜等地方，一定要盡量避開；如實在無法避開，最好使甲板電纜與干擾電纜呈垂直走向通過。野外實際對比觀測表明，如果甲板電纜鋪設不當，往往會有1～3納特的數值附加在正常磁力數據上，嚴重的會有7～8納特的干擾，甚至會造成磁力設備無法正常運轉。

2.2.3 海底日變站的設立

在高精度的海洋磁測中，地磁周日變化是一種嚴重干擾場，在南沙，由於距離海南地磁台太遠，交點均方差往往達到27納特以上，因此在工區附近建立海底日變站非常迫切且重要。海底日變站必須設立在地形平坦且地磁場相對平靜的地方，其結構如圖3所示。2004年廣州海洋地質調查局從加拿大引進一套SENTINEL陸地/海洋日變站觀測系統，5月海洋四號利用該日變數據繪制的船磁方位曲線非常理想，也就是說海底日變站的建立基本上剔除了野外磁力調查過程中的日變影響，如圖2所示。

圖2 南海東沙海域船磁方位曲線。左圖是日變改正之前的曲線，右圖是日變改正之後的曲線

Fig.2 Curve of shipˊs magnet orientation in dongsha south China sea.Left figure is the curve before time variety correction，right figure is the curve after time variety correction

圖3 地磁日變觀測錨系結構

Fig.3 Anchor system structure of geomagnetism time variety observation

2.2.4 船磁方位試驗

為了消除船體在地磁場磁化作用下產生的感應磁場影響，同時為了方便對不同航次相鄰測線的磁場進行水平調整，在作業工區必須做45°八方位定點偏向航行觀測。由於白天日變及電磁干擾較大，船磁方位試驗最好選在晚上或凌晨進行，試驗點應選擇在局部地磁場平靜的地方，試驗順序：0°→225°→90°→315°→180°→45°→270°→135°→0°→225°→90°→315°→180°→45°→270°→135°→0°。

試驗前要精確計算定位點距離磁力感測器位置，以方便偏距調整。試驗主要採集圓中心（如圖4所示）數據，因此在船進入中心點前一定要確保船航行在測線上並已走直，並且磁力電纜已拉直。

2.2.5 實時觀測

對於質子磁力儀，如G801、G821、SeaSPY等，在接收線圈內其感應訊號的電壓為V（t₁）=Cκ_pH₀γ_psin²θsin（γ_pT t₁）e^-A，其中θ為線圈軸線與地磁場T之間的夾角。當θ=45°時，訊號幅度只降低了一半，因此對於探頭定向只要求大致與T相垂直。但是，θ接近於零度，則是探頭的工作盲區。

光泵磁力儀運用電子躍遷和光泵泵激原理，採用感應靈敏元件和同步調諧迴路，其靈敏度比質子磁力儀更高。但其存在工作盲區，如圖5所示，當地磁場與感測器光泵中心軸線夾角為±15°時，感應不到信號，因此為了獲得工區各測線方向上的最大信號強度，必須實時調節感測器的角度。在我國海域通常在旋轉0°和傾斜0°情況下各測線方向一般能感應到有效信號。2005年海洋四號在執行南海中南部海域重磁測量時，發現磁力模擬記錄有周期性鋸齒狀出現，G880光泵磁力儀感應的信號只有400左右。該區域地磁傾角21°，由於測線的近南北、東西向展布，運行CSAZ演示程序後才知道，由於工作盲區的存在，使得在該區域感測器只能保持旋轉90°和傾斜0°姿態，調整後信號強度達到800以上，數據相當穩定。

圖4 船磁方位示意圖

Fig.4 Sketch map of shipˊs magnet orientation

海上磁力質量的監控主要是通過在儀器面板上指示的信號強度以及模擬記錄（圖6）顯示的抖動度。各種類型的海洋磁力儀指示的信號強度的標准並不一致，對於質子磁力儀信號強度至少要求130；對於光泵磁力儀信號強度至少要求450。磁力數據的抖動度只能作為一種相對參考，如2004年我們在執行汕頭南澳島大橋路由調查中發現，磁力抖動基本在2～3納特之間，但儀器信號又很穩定，架設的日變站也無法正常工作，後來才知道整個南澳島及周邊區域基底出露的是磁性很強的玄武岩。野外觀測實際表明，磁力數據出現大的抖動（一般大於2納特）時，往往由如下幾個因素引起：通訊干擾、電焊焊弧，這是人為電磁波信號的擾動；探頭尾翼松動或脫落，或掛上漁網、漁標等雜物，導致拖魚無法控制平衡；過往船隻附加的船磁影響；甲板電纜鋪設不當導致的電磁干擾；磁暴，這是太陽黑子周期出現的徵兆，其影響是全球性的，災難性的，1997年在南沙作業時曾監控過一次，模擬記錄上顯示的是一條條急劇變化的平行線，持續時間約10個小時；地質背景場或斷裂破碎帶，2004年南澳島作業就是這種情況，在我國黃海、南中國海域，斷裂發育豐富，磁力模擬記錄上觀測到的急劇變化的平行線非常多，但與磁暴不同的是，這種現象往往持續時間很短；惡劣海況或雷電天氣也會造成磁力數據的跳變。

圖5 光泵磁力儀盲區示意圖

Fig.5 Sketch map of dead zone for optical pumping magnetometer

圖6 磁力模擬記錄

Fig.6 Marine magnetism simulation record

3 結論

重磁測量資料包含了豐富的信息，無論是地殼深部構造與地殼均衡狀態的研究，還是普查、勘探多種礦產資源，或是在水文、工程（乃至考古等）方面的應用等諸多地質任務，都有可能利用重磁資料來加以研究或解決。野外重磁資料採集的質量監控，其根本目的就是保證野外採集資料的真實性、可靠性，盡可能地防止無用的或無意義的信息疊加在有用的地質體信息之上，以方便室內資料的處理。

參考文獻及資料

海軍海洋測繪研究所.1990.海洋重力測量，92～95

羅孝寬，郭紹雍等.1990.應用地球物理教程.北京：地質出版社，209～210

GEOMETRICS，INC.1997.G⁃880 CESIUM MARINE MAGNETOMETER Operation Manual

The Field Employment Method of Marine Gravity ＆ Magnetism Survey

Wang Gongxiang Tang Wei

（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：The proction of marine gravity and magnet detection plays an important role of ma⁃rine survey.Itˊs a basilica factor about how to actually control data collection ring marine gravi⁃ty ＆ magnetism survey.This article devotes to satisfying the readers through contrastively analyzing some disturb effects ring marine gravity＆magnetism survey，simultaneity opening out depiction by use.

Key words：Marine gravity ＆ magnetism survey Disturb effects analysis Field employment

❼ 海洋環境感測器的結構、原理、特點

感測器 一、感測器（transcer）的定義 國家標准GB7665-87對感測器下的定義是：「能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成」。感測器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，並能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。 二、感測器的分類 感測器的分類 可以用不同的觀點對感測器進行分類：它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應)；它們的用途；它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。 根據感測器工作原理，可分為物理感測器和化學感測器二大類 感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。 化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的感測器，被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。 有些感測器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多，例如可靠性問題，規模生產的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學感測器的應用將會有巨大增長。 常見感測器的應用領域和工作原理列於表1.1。 按照其用途，感測器可分類為： 壓力敏和力敏感測器 位置感測器 液面感測器 能耗感測器 速度感測器 熱敏感測器 加速度感測器 射線輻射感測器 振動感測器 濕敏感測器 磁敏感測器 氣敏感測器 真空度感測器 生物感測器等。 以其輸出信號為標准可將感測器分為： 模擬感測器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。 數字感測器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。 膺數字感測器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。 開關感測器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。 在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應的、具有特徵性的反應。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來製作感測器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發可將感測器分成下列幾類： (1)按照其所用材料的類別分 金屬 聚合物 陶瓷 混合物 (2)按材料的物理性質分 導體 絕緣體 半導體 磁性材料 (3)按材料的晶體結構分 單晶 多晶 非晶材料 與採用新材料緊密相關的感測器開發工作，可以歸納為下述三個方向： (1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應，然後使它們能在感測器技術中得到實際使用。 (2)探索新的材料，應用那些已知的現象、效應和反應來改進感測器技術。 (3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應，並在感測器技術中加以具體實施。 現代感測器製造業的進展取決於用於感測器技術的新材料和敏感元件的開發強度。感測器開發的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯的。表1.2中給出了一些可用於感測器技術的、能夠轉換能量形式的材料。 按照其製造工藝，可以將感測器區分為： 集成感測器 薄膜感測器 厚膜感測器 陶瓷感測器 集成感測器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一晶元上。 薄膜感測器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的，相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路製造在此基板上。 厚膜感測器是利用相應材料的漿料，塗覆在陶瓷基片上製成的，基片通常是Al2O3製成的，然後進行熱處理，使厚膜成形。 陶瓷感測器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。 完成適當的預備性操作之後，已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。 每種工藝技術都有自已的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低，以及感測器參數的高穩定性等原因，採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。 三、感測器的靜態特性 感測器的靜態特性是指對靜態的輸入信號，感測器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即感測器的靜態特性可用一個不含時間變數的代數方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表徵感測器靜態特性的主要參數有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。 四、感測器的動態特性 所謂動態特性，是指感測器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，感測器的動態特性常用它對某些標准輸入信號的響應來表示。這是因為感測器對標准輸入信號的響應容易用實驗方法求得，並且它對標准輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定後者。最常用的標准輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以感測器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。 五、感測器的線性度 通常情況下，感測器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。 擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。 六、感測器的靈敏度 靈敏度是指感測器在穩態工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。 它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果感測器的輸出和輸入之間顯線性關系，則靈敏度S是一個常數。否則，它將隨輸入量的變化而變化。 靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移感測器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應表示為200mV/mm。 當感測器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數。 提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩定性也往往愈差。 七、感測器的分辨力 分辨力是指感測器可能感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數值時，感測器的輸出不會發生變化，即感測器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發生變化。 通常感測器在滿量程范圍內各點的分辨力並不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為解析度。 八、電阻式感測器 電阻式感測器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式感測器件。 九、電阻應變式感測器 感測器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產生機械形變，從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優點。 十、壓阻式感測器 壓阻式感測器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而製成的器件。其基片可直接作為測量感測元件，擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時，各電阻值將發生變化，電橋就會產生相應的不平衡輸出。 用作壓阻式感測器的基片（或稱膜片）材料主要為矽片和鍺片，矽片為敏感 材料而製成的硅壓阻感測器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態壓阻式感測器應用最為普遍。 十一、熱電阻感測器 熱電阻感測器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種感測器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用於測量-200℃～+500℃范圍內的溫度。 十二、感測器的遲滯特性 遲滯特性表徵感測器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減小）行程間輸出-一輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。 遲滯可由感測器內部元件存在能量的吸收造成。

❽ 海洋方面專門的感測器有哪些呢詳細介紹下某個一感測器以及它在海洋學上的應用吧~謝~

不知道你要哪種被測參數的感測器，下面我簡單說幾樣;
1、海洋溫度，主要安裝於衛星上，目前歐盟，俄羅斯，烏克蘭，美國，中國都有相應的感測器。主要採用的是微波輻射原理。可以測量任意區域海洋溫度。
2、深水壓力感測器，用於測量指定水深范圍的壓力。壓電，壓阻等原理都有。這種感測器比較普遍。
3、海底深度感測器，一般利用激光，超聲波等測深感測器。

❾ 水位感測器的工作原理

隨著科技的進步啊，人們研究科技的手法也成熟起來了，對於水位感測器，不管是在水箱上，還是在水塔上，還是在洗衣機上，都會用到這個技術，那麼你知道什麼是水位感測器么，水位感測器的工作原理又是什麼呢？
什麼是水位感測器
水位感測器是一種測量水位的壓力感測器。靜壓投入式水位變送器是基於所測水靜壓與水的高度成比例的原理，採用國外先進的隔離型擴散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感感測器，將靜壓轉換為電信號，再經過溫度補償和線性修正，轉化成標准電信號（一般為4～20mA／1～5VDC）。
水位感測器工作原理
工作原理：容器內的水位感測器，將感受到的水位信號傳送到控制器，控制器內的計算機將實測的水位信號與設定信號進行比較，得出偏差，然後根據偏差的性質，向給水電動閥發出「開」「關」的指令，保證容器達到設定水位。進水程序完成後，溫控部份的計算機向供給熱媒的電動閥發出「開」的指令，於是系統開始對容器內的水進行加熱。到設定溫度時。控制器才發出關閥的命令、切斷熱源，系統進入保溫狀態。程序編制過程中，確保系統在沒有達到安全水位的情況下，控制熱源的電動調節閥不開閥，從而避免了熱量的損失與事故的發生。
水位感測器安裝要求
1、感測器引線不易太長，安裝時注意不能折彎引線。注意不能使引線承受過大的拉力。
2、任何時候都不能堵塞感測器引線中的空氣管，否則無法測量數據。
3、引線如果太長，必須進行防雷處理。
4、感測器不能投入到泥沙中，否則會造成感測器測壓孔堵塞，從而無法測量數據。並且定期清理感測器測壓孔，注意不能用尖銳物體插入測壓孔。
5、感測器不能安裝在動水中，應該安裝在測壓井或通過管道安裝在水中。
6、定期清理感測器中的泥沙，以免泥沙阻塞孔從而影響測量。
7、定期進行測量校準，提高測量精度。
水位感測器修復及檢查
1、拔下水位感測器的透明管下端吹氣，可以聽到感測器的動作聲音，說明通水管未漏氣。
2、拆開洗衣機殼上部，拔下水位選擇旋鈕，找到感測器並卸下，再次吹氣並測量觸點接觸情況，發現接觸不良，斷定是感測器故障而不是控制板的問題。
3、感測器用鐵制圓形外殼封閉且是壓邊固定在感測器座上的，水位控制旋鈕通過不同深度的齒形撥叉控制觸點的距離來控制水位，只好用薄改錐慢慢撬開拆下。
4、觸點快速動作銅片與普通的微動開關一樣，只是較大，其觸點僅是一條壓焊的銅絲，用砂紙打磨並測量接觸良好，恢復原狀。如吹氣時動作不靈敏，可稍微調節一下調節螺釘使之能靈活通、斷。
注意！拆下觸點部分時，要先拆下側殼（板正2個固定腳，拔下），再拆下水位控制鐵壓板、彈簧及壓帽（壓板及傳動桿各一個），再將傳動桿芯旋轉90度就可分解。不要丟掉那幾個彈簧、壓帽！
5、恢復原狀，試機即可。
以上就是為您帶來的什麼是水位感測器了，科技產品的更新換代不斷加速提高，科學技術的影響力也越來越大。