彭青　劉書(shū)慧　劉沖偉

摘? 要：在水尺計(jì)重中，海水密度是關(guān)鍵性數(shù)據(jù)之一，測(cè)量海水密度的準(zhǔn)確性將直接影響到最終水尺計(jì)重的準(zhǔn)確性。新型便攜式海水密度計(jì)是一種高效、便捷的海水密度測(cè)量工具，相較于傳統(tǒng)的取樣測(cè)量方式，表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)。該文主要選擇DSM-PN型新型便攜式海水密度計(jì)作為研究對(duì)象，首先簡(jiǎn)單概述其工作原理，然后探討其具體應(yīng)用，希望能夠?qū)π滦捅銛y式海水密度計(jì)做的推廣應(yīng)用提供幫助。

關(guān)鍵詞：海水密度計(jì);水尺計(jì)重;DSM-PN

中圖分類(lèi)號(hào)：TH83? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在傳統(tǒng)的海水密度測(cè)量中，首先需提取規(guī)定深度的海水樣品，然后在現(xiàn)場(chǎng)完成海水密度的測(cè)量。但該測(cè)量方法的應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)較多的影響因素：所提取的海水樣品是否具有代表性、現(xiàn)場(chǎng)是否具有良好的測(cè)量環(huán)境、人為讀取數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確等。在這些影響因素的作用下，不僅會(huì)影響到測(cè)量的效率，而且會(huì)影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性，進(jìn)而對(duì)水尺計(jì)重工作的開(kāi)展造成較大影響，因此研究新型的海水密度測(cè)量工具有較為積極的意義。

1 新型便攜式海水密度計(jì)的原理

新型便攜式海水密度計(jì)是一種基于微振筒測(cè)量原理的數(shù)字測(cè)量工具，通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代精密傳感器，能夠較為便利的探測(cè)規(guī)定深度海水的密度和溫度，最終直接以數(shù)字的形式進(jìn)行顯示。不僅避免海水取樣環(huán)節(jié)可能引起的誤差，而且能夠避免船舶穩(wěn)定性、人為讀取數(shù)據(jù)等方面帶來(lái)的影響。

新型便攜式海水密度計(jì)在實(shí)際運(yùn)用中，將傳感器浸入對(duì)應(yīng)深度的海水之中，其內(nèi)部的振動(dòng)管發(fā)生振動(dòng)，由此帶動(dòng)海水與之一起發(fā)生振動(dòng)并產(chǎn)生諧振，當(dāng)處于不同密度的海水中時(shí)，其工作頻率會(huì)表現(xiàn)出較大差異。但因?yàn)檎駝?dòng)管容積是固定的，所以測(cè)量所得的頻率與海水密度形成如下的關(guān)系，根據(jù)公式（1）能夠測(cè)得探測(cè)深度的海水密度。

式中：f表示海水密度為 ρ時(shí)的振動(dòng)頻率。

fv表示一個(gè)大氣壓下空氣的振動(dòng)頻率。

ρ表示被測(cè)海水的密度。

ρv表示便攜式海水密度計(jì)常數(shù)。

2 新型便攜式海水密度計(jì)的實(shí)際應(yīng)用

該次研究主要選擇DSM-PN型新型便攜式海水密度計(jì)作為研究對(duì)象，對(duì)其在海水密度檢測(cè)中的應(yīng)用方法展開(kāi)研究，并提出實(shí)際應(yīng)用中的一些注意事項(xiàng)。

2.1 DSM-PN型新型便攜式海水密度計(jì)概述

該便攜式海水密度計(jì)主要被應(yīng)用于液體的溫度和密度測(cè)量中，整體較為輕便，攜帶較為便利，將其應(yīng)用到海水密度測(cè)量中，其能夠浸入規(guī)定的深度直接進(jìn)行測(cè)量，展現(xiàn)出較高的便利性和準(zhǔn)確性。其外觀如圖1所示。

2.2 新型便攜式海水密度計(jì)應(yīng)用方法

在應(yīng)用DSM-PN型新型便攜式海水密度計(jì)測(cè)量海水的密度時(shí)，通常需經(jīng)過(guò)以下4個(gè)步驟：1）長(zhǎng)按開(kāi)機(jī)界面中的“電源”按鈕（約2 s），完成顯示器啟動(dòng)，傳感器開(kāi)始正常工作，通常在開(kāi)機(jī)完成后5 s左右，顯示器上會(huì)接收到來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)保證儀器的靜電接地夾與船舶連接，通過(guò)菜單按鈕選擇密度測(cè)量。2）打開(kāi)儀器的鎖緊裝置，然后通過(guò)搖柄控制密度計(jì)的探頭，使之緩慢進(jìn)入待測(cè)位置的海水中，并注意觀測(cè)密度計(jì)探頭進(jìn)入海水的深度，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定的位置點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉儀器的鎖緊裝置，完成對(duì)密度計(jì)探頭的固定。在整個(gè)過(guò)程中為保證探測(cè)深度的準(zhǔn)確性，減少重復(fù)性操作，應(yīng)勻速緩慢地?fù)u動(dòng)搖柄，且在即將到達(dá)指定位置時(shí)，進(jìn)一步減緩搖動(dòng)速度。3）在密度計(jì)探頭到達(dá)指定位置后，使其維持穩(wěn)定一段時(shí)間，觀察顯示器上的數(shù)據(jù)信息，待顯示數(shù)據(jù)信息穩(wěn)定之后，屏幕上會(huì)顯示OK字樣，表示讀取記錄數(shù)據(jù)，也可通過(guò)操作界面中的“保存”按鈕，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以便后期對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。4）在密度檢測(cè)完成之后，長(zhǎng)按“電源”按鈕，將顯示器、傳感器關(guān)閉，然后打開(kāi)鎖緊裝置，以相反的方向搖動(dòng)搖柄，將密度計(jì)探頭回收到儀器設(shè)備中。在密度計(jì)探頭回收剩余1 m左右時(shí)，應(yīng)保持較慢的速度進(jìn)行回收，以避免由于回收速度過(guò)快，密度計(jì)探頭與儀器的底座或外殼發(fā)生碰撞，影響到密度計(jì)探頭的性能。同時(shí)，采用清潔的汽油、丙酮、純凈的酒精等對(duì)儀器傳感器、探頭進(jìn)行清潔，避免表面黏附的污染物對(duì)傳感器、探頭的使用壽命造成影響，同時(shí)也有助于在下次探測(cè)時(shí)直接使用。此外，還應(yīng)注意觀察屏幕和傳感器的電量情況，保證充足的電量是成功完成密度檢測(cè)的重要基礎(chǔ)。

2.3 應(yīng)用注意事項(xiàng)

（1）在開(kāi)機(jī)應(yīng)用前，設(shè)備會(huì)進(jìn)入自檢程序，在自檢完成且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常狀況時(shí)才能夠使用設(shè)備進(jìn)行密度檢測(cè)。

（2）在將密度計(jì)探頭放入海水之前，應(yīng)仔細(xì)檢查探頭是否存在污垢，如果探頭上黏附有異物、雜質(zhì)等，將會(huì)對(duì)密度檢測(cè)的準(zhǔn)確性造成影響，因此在發(fā)現(xiàn)存在污垢時(shí)應(yīng)立即清理干凈，然后再進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量工作。

（3）密度計(jì)探頭屬于高精度敏感元件，如果在使用過(guò)程中發(fā)生較大的碰撞，可能會(huì)影響到其靈敏性，甚至造成密度計(jì)探頭損壞，影響到最終密度測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此在日常應(yīng)用過(guò)程中須重視對(duì)其的保護(hù)。

（4）密度計(jì)探頭的實(shí)際有效測(cè)量半徑為10 cm，如果在應(yīng)用儀器進(jìn)行密度測(cè)量時(shí)，在該范圍內(nèi)存在異物，將可能對(duì)密度探測(cè)的結(jié)果造成影響。因此，在實(shí)際探測(cè)過(guò)程中，為有效提升探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可基于某點(diǎn)位在其周?chē)龆啻螠y(cè)量，以此來(lái)有效降低海水中其他異物帶來(lái)的影響。

（5）在讀取密度數(shù)據(jù)時(shí)，考慮到傳感器中可能存在少量的氣泡，將會(huì)對(duì)密度檢測(cè)數(shù)值造成一定的影響。因此可先將傳感器在海水中輕微的上下移動(dòng)幾次，這樣可以將傳感器內(nèi)部的氣泡消除。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能保持穩(wěn)定平衡，盡量避免搖晃傳感器，這也有助于提升密度檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將新型便攜式海水密度計(jì)應(yīng)用于海水密度檢測(cè)中，相較于傳統(tǒng)的海水密度檢測(cè)方式，其不僅能夠有效提升海水密度檢測(cè)的效率，使整個(gè)操作過(guò)程更加方便快捷，而且能夠有效提升海水密度檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在實(shí)際海水密度檢測(cè)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。但是需要引起注意的是，在采用該儀器設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)的操作方法進(jìn)行，并對(duì)其中的注意點(diǎn)加以控制，否則測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性將會(huì)受到較大影響。

參考文獻(xiàn)

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