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基本信息
- 項目名稱：
- 海水表面溫度紅外測量儀
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品應(yīng)國家海洋技術(shù)中心要求，為其設(shè)計研發(fā)。海水表面溫度紅外測量儀是一種為行駛中的船舶而設(shè)計的可實時監(jiān)測海水表面溫度的非接觸式測量儀器。本項目對海水溫度特性進(jìn)行分析后，利用紅外輻射測溫原理，根據(jù)海水表面溫度特性，引入直接定標(biāo)的方法，從而設(shè)計的一種高準(zhǔn)確的海水表面溫度測量儀。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項目是為行駛中的船舶設(shè)計一種可實時監(jiān)測海水表面溫度的非接觸式測量儀器，克服目前流行的接觸式測溫儀所存在弊端。 本項目對海水表面溫度的特性進(jìn)行分析后，利用紅外輻射測溫原理，根據(jù)海水表面溫度的特性，引入直接定標(biāo)的方法，從而設(shè)計出的一種高準(zhǔn)確度的海水表面溫度紅外測量儀。 區(qū)別與以往紅外測溫儀，它采取直接定標(biāo)的方法，以高準(zhǔn)確度得接觸式測溫儀在某一環(huán)境下對其進(jìn)行實時定標(biāo)，因而不需要進(jìn)行輻射率修正，避開了環(huán)境影響因素，提高了紅外測溫的精確度。 它的紅外探測元件采用的是硅光伏探測器，可準(zhǔn)確獲取被測物體的紅外輻射信號，同時大大降低了研發(fā)成本。 目前國內(nèi)外未見同類產(chǎn)品。 本作品可用于海洋科學(xué)考察研究 ,海洋資源調(diào)查開發(fā),海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報以及海洋軍事應(yīng)用；國內(nèi)外高等院校，可將本作品的創(chuàng)新內(nèi)容用于實驗教學(xué)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 項目目的：是為行駛中的船舶設(shè)計一種可實時監(jiān)測海水表面溫度的非接觸式測量儀器，克服目前流行的接觸式測溫儀所存在弊端。 基本思路：是對海水表面溫度的特性進(jìn)行分析，利用紅外輻射測溫原理，根據(jù)海水表面溫度的特性，引入直接定標(biāo)的方法，從而設(shè)計出高準(zhǔn)確度的海水表面溫度紅外測量儀。 創(chuàng)新點： 1.將紅外測溫技術(shù)引入海水表面溫度測量的領(lǐng)域，并研制出一種新型非接觸式海水表面溫度測量儀； 2．直接針對不同環(huán)境下海水的熱輻射規(guī)律，根據(jù)擬合曲線對測溫儀實時定標(biāo)，不需要作輻射率修正，并減小環(huán)境因素影響，測溫準(zhǔn)確度大幅度提高。 技術(shù)關(guān)鍵： 1．紅外探測器的設(shè)計與制作； 2．采用直接定標(biāo)法，根據(jù)被測海水表面溫度的范圍確定其輻射規(guī)律，對測得數(shù)據(jù)組進(jìn)行曲線擬合，找到適合輻射規(guī)律的最佳擬合曲線。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1．范圍：-20℃～60℃ 2.中心波長：1.06μm 3.重復(fù)性：±0.1℃ 4.分辨率：0.01℃ 5.測量誤差≤±0.5% 6.視角：15° 7. 響應(yīng)時間：0.10秒 8. 環(huán)境濕度：≤90RH 9.測量距離：20cm～∞
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性： 海水溫度是研究海洋學(xué)的一個重要參數(shù)，它能直接反映全球氣候變化和全球海洋整體特征分布。準(zhǔn)確地測量海水表面溫度，對研究海洋溫度具有決定性的意義并有廣泛的實用價值。 先進(jìn)性： 本作品將紅外測溫技術(shù)引入海水表面溫度測量的領(lǐng)域，目前市場上尚未遇見同類型產(chǎn)品目前海水表面溫度測量的方法主要是接觸式測量：如固定站位CTD測量儀，測量傳感器鏈等。相較于這些產(chǎn)品，本作品最大的技術(shù)優(yōu)勢在于： （1）實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離（300m）非接觸式測量海水表面溫度； （2）能夠在不同區(qū)域進(jìn)行實時定標(biāo)，提高了測量的準(zhǔn)確度。 （3）海水表面溫度紅外測量儀輕巧便攜、響應(yīng)速度快，經(jīng)久耐用。 本作品“海水表面溫度紅外測量儀”則選用硅光伏探測器作為紅外探測器。不僅很好的實現(xiàn)了對被測海水紅外信號的接受，而且極大地降低了成本。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年6月在“中國民航大學(xué)科技成果展示會”上參展。
作品所處階段
- 本作品現(xiàn)處于中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 以技術(shù)轉(zhuǎn)讓的方式向各生產(chǎn)廠家銷售本作品的生產(chǎn)技術(shù)；以技術(shù)合作方式與各用戶合作，推廣銷售本作品。
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品；現(xiàn)場演示；展板圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本作品是為行駛中的船舶提供一種可以實時監(jiān)測海水表面溫度的非接觸式測量儀，克服目前流行的接觸式測溫儀所存在弊端。 采用直接定標(biāo)的方法使其測溫準(zhǔn)確度可以和接觸式測溫儀相比較；以硅光伏探測器作為紅外探測器，使得其成本低廉；又具有響應(yīng)速度快、輕巧便攜等優(yōu)勢。 本作品的適應(yīng)性強，可廣泛用于海洋科學(xué)考察研究 ,海洋資源調(diào)查開發(fā),海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報以及海洋軍事、航海、監(jiān)測、養(yǎng)殖等多種行業(yè)。 目前，在國內(nèi)外市場上尚未見同類產(chǎn)品銷售；在國內(nèi)外，現(xiàn)有的方法不能與其等同，其實現(xiàn)的測量精確度高于國內(nèi)外同類產(chǎn)品，故在技術(shù)上占有優(yōu)勢，降低了與同行業(yè)競爭的風(fēng)險。 由市場分析，若對產(chǎn)品的行銷得當(dāng)，作為國內(nèi)首家生產(chǎn)該產(chǎn)品的企業(yè)，即便預(yù)計到產(chǎn)品投入市場一年后有新的競爭者出現(xiàn)，在國內(nèi)的市場占有率也可達(dá)到80%以上，且市場需求的趨勢明顯。
同類課題研究水平概述
- 目前在國內(nèi)外均未見同類產(chǎn)品。 以下列舉用于測量海水溫度測量的接觸式設(shè)備： CTD剖面儀 CTD剖面儀是一種對海洋監(jiān)測的一種接觸式固定站位測量儀，可用于全球海洋測量以及國際海洋合作項目,是海洋科學(xué)考察研究 ,海洋資源調(diào)查開發(fā),海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報以及海洋軍事應(yīng)用的基礎(chǔ)儀器。目前 ,剖面儀的溫度傳感器 ,廣泛采用熱敏電阻或者鉑電阻，精確度高。日本CTD儀器特點是體積小、重量輕且功耗低 。面向海洋調(diào)查 ,注重發(fā)展鏈?zhǔn)较盗魝鞲衅鳒y量技術(shù) ,而且致力于近岸環(huán)境檢測。但CTD測量已經(jīng)無法滿足海洋事業(yè)發(fā)展的需要 。對于海洋變化的時空同步或準(zhǔn)同步測量要求益迫切 。海水溫度測量傳感器鏈中國科學(xué)院聲學(xué)研究所研制了一種海水溫度測量傳感器鏈,用以測量淺海中水層薄、溫度變化劇烈的不同深度處溫度動態(tài)變化。是一種接觸式鏈狀傳感器。測溫鏈部件包括：1、溫度傳感器 ,2、壓力傳感器 ,3、浮子 ,4、鋼纜 ,5、吊掛鋼柱 ,6、承重鋼柱 ,7、屏蔽電纜線。溫度傳感器是鑲嵌在浮子上 ,浮子以至等間距 ,也可以不等間距地固定在鋼纜上 ,鋼纜的兩端分別用鋼纜鋼套和鋼絲夾子鎖定在吊掛鋼柱和承重鋼柱的鋼杯內(nèi)。測溫鏈技術(shù)指標(biāo)： 1、溫度鏈長50m ,溫度傳感器數(shù)目32個,等間距分布在12.8m的測量段內(nèi)； 2、溫度傳感器可為互換式熱敏電阻,測溫誤差<士0.2℃。海水溫度測量傳感器鏈設(shè)備較為繁瑣，測溫誤差較大，體積龐大，長期浸泡和拖拽，會使其測溫準(zhǔn)確度降低。
