海洋观测仪器有哪些种类

A. 用什么仪器观测海洋请问一般观测海洋各种物理性质，比

观察和测量海洋现象的基本工具.通常指采样、测量、 观察、 分析和数据处理等设备.海洋观测仪器主要是为了满足海洋学研究的需要而设计的,有些国家以海洋学仪器命名,中国习惯上称为海洋仪器.
发展概况 早在15世纪中叶,便有人研制测量海水深度的仪器但是比较简便而又可靠的测温工具,是1874年研制出的.随后又设计出埃克曼海流计.20世纪初研制出了.1938年研制出机械式,从而可以快速观测水温随深度的变化.直到20世纪50年代以前,海洋观测主要使用机械式仪器,回声测深仪是唯一的电子式测量装置.60年代以后,海洋观测仪器在设计上大量采用新技术,逐步实现了电子化.海洋观测仪器的电子化,是从单项测量仪器开始的,以后又发展多要素的综合仪器,例如.今后,海洋观测仪器将不断改进结构,降低功耗,增加可靠性,除传感器多样化外,信号形式和仪器终端将日趋通用化,并进一步向智能化发展.
海洋观测仪器的种类 海洋观测仪器可以按照结构原理分为声学式仪器、光学式仪器、电子式仪器、机械式仪器,以及遥测遥感仪器等.还可以根据运载工具不同,划分成船用仪器、潜水器仪器、浮标仪器、岸站仪器和飞机、卫星仪器.其中船用海洋观测仪器品种最多,按其操作方式又可分为投弃式、自返式、悬挂式、拖曳式等.投弃式仪器使用时将其传感器部分投入海中,观测的数据通过导线或无线电波传递到船上,传感器用后不再回收.自返式仪器观测时沉入海中,完成测量或采样任务后卸掉压载物,借自身浮力返回海面.悬挂式仪器利用船上的绞车吊杆从船舷旁送入海中,在船只锚碇或漂流的情况下进行观测.拖曳式仪器工作时从船尾放入海中,拖曳在船后进行走航观测.

B. 海洋磁力测量的测量仪器

一、GB-6型海洋氦光泵磁探仪
GB－6型海洋氦光泵磁探仪是一种原子磁力仪，是一种高精度磁异常探测器，适合于航空及海洋地球物理勘探中高精度磁测量，也可用于航空磁异常探潜。该仪器具有数字化、模块化、小型化和系统集成特点。用光泵技术制成的高灵敏度磁探仪，无零点漂移、不须严格定向，对周围磁场梯度要求不高，可连续测量等显著优点，可广泛用于航空及海洋地球物理勘探；航空探潜及探雷等军事目的。
该仪器已广泛用于港口、航道、锚地等对泥下障碍物、管道探测及海缆路由调查、重要工程水域磁场测量等海洋工程开发中，在海上和长江中已完成数十次探测与定位、打捞作业。
二、海洋磁力测量广泛使用核子旋进磁力仪，它是利用氢质子磁矩在地磁场中自由旋进的原理来测量地磁场总向量的绝对值。煤油、水、酒精等都含有不停“自旋”的氢质子，并产生一个“自旋”磁矩，称质子磁矩。这些质子在没有外磁场作用时，其指向毫无规则，宏观磁矩为零。当含氢液体处在地磁场中，经过一段时间，磁矩的方向就趋于地磁场的方向。如果加一个垂直于地磁场T 的强人工磁场H0（大于100奥斯特），则迫使质子磁矩趋于H0的方向。当人工磁场突然消失，质子磁矩受地磁场的作用，将逐渐回到T 的方向上去。因为每个质子具有“自旋”磁矩，同时受地磁场T 的作用，就产生了质子磁矩绕地磁场T 的旋进现象，即所谓质子旋进。旋进的圆频率ω与地磁场总强度T的绝对值T成正比，即旋进的频率越高地磁场越强。
ω=νpT
式中ω=2πfp,fp为旋进频率；νp为磁旋比，νp=26751.3/（奥斯特·秒）。经换算：T=23.4874fp(伽马)（1伽马=10-5奥斯特）。
由此可见，地磁场的测量可以转化为旋进频率的测量。在电路中采用放大、倍频和控制电子门开启时间的方法，可将测量结果直接以伽马示出。
为了消除日变和海岸效应的影响，在海洋质子旋进磁力仪的基础上制造了海洋质子磁力梯度仪。它的基本结构是由两台高精度的同步质子旋进磁力仪、微分计算器、双笔记录器和由同轴电缆拖曳船后两个一前一后的传感器组成，传感器间的距离大于 100米。磁扰动场的影响，可由两个相同传感器获得的总磁场强度差值中消除，实际上得到的是总磁场强度的水平梯度值。然后对水平梯度值进行积分，得到消除了日变和海岸效应的总磁场强度值。这样，海洋质子磁力梯度仪作大洋磁测就无须再设置日变观测站，即可消除日变和海岸效应的影响，因而比质子磁力仪更适合于海上测量。
由于大气受太阳辐射的影响，引起电离层的变化，致使磁场发生短周期的变化，这种现象称为日变。由于海水和岩石之间,不同岩性的岩石之间有电导率的差异，致使大地电磁场在海陆和不同岩石之间的边界发生畸变。这种畸变是一种不规则的磁扰，因地而异，尤其是在海沟和岛弧地区更为明显，这种现象称之为海岸效应。

C. 航海气象的航海气象观测及仪器

船舶在航行过程中主要观测气压、风、气温、湿度，此外还观测波浪和海雾等，以便对海洋气象和水文部门提供的情报进行检验和订正。有的船舶还常带有为船籍国作顺路观测的任务。船上测定气压的常用仪器有水银气压表和空盒气压表两种。水银气压表应垂直悬挂底舱内，并加装平衡环，以减少震动，避免受直接通风、温度剧烈变化和船舶摇摆的影响。气压读数必须经过一系列的订正后才能算作现场气压，这种订正，水银气压表比空盒气压表繁琐，所以船上多采用空盒气压表。近年来制成船上专用的观测风速、风向、气温和湿度的船舶气象仪。它的感应部分安装在驾驶台顶部开阔通风处，指示仪表安装在驾驶台内，可直接读取上述气象要素值,既可测瞬时风速，也可测100秒内的平均风速。各种形式的查算表或计算盘等是查算真风用的。船舶观测波浪、海雾的方法也比岸上的简易。

D. 有哪些种类的海洋观测仪器

逯玉佩观察和测量海洋现象的基本工具。通常指采样、测量、 观察、 分析和数据处理等设备。海洋观测仪器主要是为了满足海洋学研究的需要而设计的，有些国家以海洋学仪器命名，中国习惯上称为海洋仪器。
发展概况 早在15世纪中叶，便有人研制测量海水深度的仪器但是比较简便而又可靠的测温工具,是1874年研制出的。随后又设计出埃克曼海流计。20世纪初研制出了。1938年研制出机械式，从而可以快速观测水温随深度的变化。直到20世纪50年代以前，海洋观测主要使用机械式仪器，回声测深仪是唯一的电子式测量装置。60年代以后，海洋观测仪器在设计上大量采用新技术，逐步实现了电子化。海洋观测仪器的电子化，是从单项测量仪器开始的，以后又发展多要素的综合仪器,例如。今后,海洋观测仪器将不断改进结构,降低功耗，增加可靠性,除传感器多样化外,信号形式和仪器终端将日趋通用化,并进一步向智能化发展。
海洋观测仪器的种类 海洋观测仪器可以按照结构原理分为声学式仪器、光学式仪器、电子式仪器、机械式仪器，以及遥测遥感仪器等。还可以根据运载工具不同，划分成船用仪器、潜水器仪器、浮标仪器、岸站仪器和飞机、卫星仪器。其中船用海洋观测仪器品种最多，按其操作方式又可分为投弃式、自返式、悬挂式、拖曳式等。投弃式仪器使用时将其传感器部分投入海中，观测的数据通过导线或无线电波传递到船上，传感器用后不再回收。自返式仪器观测时沉入海中，完成测量或采样任务后卸掉压载物，借自身浮力返回海面。悬挂式仪器利用船上的绞车吊杆从船舷旁送入海中，在船只锚碇或漂流的情况下进行观测。拖曳式仪器工作时从船尾放入海中，拖曳在船后进行走航观测。
海洋观测仪器对使用者来说，通常按所测要素分类。例如测温仪器、测盐仪器、测波仪器、测流仪器、营养盐仪器、重力和磁力仪器、底质探测仪器、浮游生物与底栖生物仪器等等。将它们归纳起来可以划分成 4大类，即海洋物理性质观测仪器、海洋化学性质观测仪器、海洋生物观测仪器、海洋地质及地球物理观测仪器。
海洋物理性质观测仪器 用于观测海洋中的声、光、温度、密度、动力等现象。因为海水密度不便直接测定，通常用温度、盐度和压力值计算得到，所以盐度取代密度成为一个必测参数。观测海水温度、盐度和压力的仪器，20世纪60年代以前只能用颠倒温度表、、滴定管和机械式深温计(BT)，现在则用电子式盐温深测量仪(STD或CTD)等船只走航测温常用投弃式深温计(XBT)。空中遥感观测海水温度则用红外辐射温度计
。岸边潮汐观测使用浮子式,外海测潮采用压力式自容仪,大洋潮波的观测依靠卫星上的雷达测高仪。海浪观测仪器的品种比较繁杂，有各种形式的测波杆、压力式、光学原理的测波仪、超声波式测波仪。近年用得较多的是加速度计式测波仪。海流观测相当困难，或用仪器定点测量，或用漂流物跟踪观测。定点测流是海洋观测中常用的办法，所用仪器有转子式海流计、电磁式海流计、声学海流计等，其中最流行的是转子式仪器（见）。海洋声参数仪器主要有，用以观测声波在海水里的传播速度。海洋光参数仪器有透明度计和照度计，用以观测海水对光线的吸收和海洋自然光场的强度。
海洋化学性质观测仪器 海洋观测中所用的化学仪器，主要用来测定海水中各种溶解物的含量。60年代以前，除少数几项可在船上用滴定管和目力比色装置完成外，大部分项目要保存样品带回陆上实验室分析。60年代以后，调查船上逐渐采用船用、船用pH计、溶解氧测定仪，以及船用分光光度计和船用荧光计。近年来船用单项化学分析仪器与自动控制装置相结合，形成船用多要素的自动测定仪器。这种综合仪器还可配备电子计算机
，提高其自动化程度。船用化学分析仪器的工作原理大致分两类：一类用传感器(主要为电极)直接测定化学参数；一类通过样品显色进行光电比色测定。目前，海水中的各种营养盐靠比色仪器测定，pH值、溶解氧、氧化-还原电位等利用电极式仪器测定。
海洋生物观测仪器 海洋生物种类繁多，从微生物、浮游生物、底栖生物到游泳生物，相应有不同的观测仪器。海水中的微生物需采样后进行研究，采样工具有复背式采水器和无菌采水袋。浮游生物采样器主要有浮游生物网和浮游生物连续采集器。底栖生物采样使用海底拖网、采泥器和取样管。游泳生物采样依靠鱼网，观察鱼群使用鱼探仪（见）。海洋初级生产力的观测，除利用化学仪器测营养盐，利用光学仪器测定光场强度之外，还用荧光计测定海水中的叶绿素含量。为了观察海洋生物在海中的自然状态，需要利用水中摄象，有时还得使用。可使人们在海底停留较长时间，是观察海洋生物活动情况的良好设备。
海洋地质及地球物理观测仪器 底质取样设备是最早发展的海洋地质仪器，分表层取样设备与柱状取样设备两类。表层取样设备又称采泥器，有重力式采泥器、弹簧式采泥器和箱式采泥器，其中箱式采泥器能保持沉积物原样。底质柱状采样工具有重力取样管、振动活塞取样管、重力活塞取样管和水下浅钻，有一种靠玻璃浮子装置使柱状样品上浮的重力取样管称为自返式取样管。结合底质取样，还可进行海底照相。回声测深仪是观测水深、地貌和地层结构最常用的仪器。又称地貌仪,安装在船壳上或拖曳体上,可以观测海底地貌。利用声波在海底沉积物中的传播和反射测出地层结构。海洋地球物理仪器有重力仪(见)、磁力仪（见）和地热计等。

E. 海洋重力测量的测量仪器

有海洋摆仪和海洋重力仪两大类。海洋摆仪是根据单摆原理设计的，借助光学照相系统观测摆动周期的变化。它的缺点是结构复杂、笨重低效、抗震性差、资料整理冗繁，因而逐步为重力仪所取代。海洋重力仪按工作条件的差别分为海底重力仪、水中重力仪和船上重力仪。船上重力仪以弹性系统结构划分，有力平衡型（又分直立型和旋转型）和振弦型。船上重力仪的结构原理是通过弹簧的伸缩量，水平摆杆的偏角，振弦的频率变化等测定重力的相对变化。同陆上重力仪相似。

F. 测绘人员常用的仪器有哪些主要的用途又是什么

常用的工程测量仪器有：

1、水准仪，它是为水准测量提供水平视线和对水准标尺进行读数，主要功能是测量两点间的高差,测高程，利用视距测量原理，还可测量两点间的水平距离。

2、全站仪，全站仪在侧站上一经观测，必要的观测数据如斜距、竖直角、水平角均能自动显示，而且可在同一时间内得到平距、高差、点的坐标和高程。

如果通过传输接口把全站仪野外采集的数据终端与计算机、绘图机连接起来，配以数据处理软件和绘图软件，即可实现测图自动化。全站仪一般用于大型工程的场地坐标测设和复杂工程的定位和细部测设。

3、经纬仪，是对水平角和竖直角进行测量，主要功能是测量两个方向之间的水平夹角和竖直角，借助水准尺，利用视距测量原理，还可测量两点的水平距离和高差。

(6)海洋观测仪器有哪些种类扩展阅读：

在工程建设中规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器。

1、长度测量工具；

2、温度测量工具；

3、时间测量工具；

4、质量测量工具；

5、力的测量工具；

6、电流、电压、电阻测量工具；

7、声音测量仪器；

8、无线电测量仪器；

9、折射率和平均色散测量仪器。

最早在机械制造中使用的是一些机械式测量工具，例如角尺、卡钳等。16世纪，在火炮制造中已开始使用光滑量规。

1772年和1805年，英国的J.瓦特和H.莫兹利等先后制造出利用螺纹副原理测长的瓦特千分尺和校准用测长机。

G. 水位监测装置有哪些

水位传感器是指能将被测点水位参量实时地转变为相应电量信号的仪器。其工作原理是：容器内的水位传感器，将感受到的水位信号传送到控制器，控制器内的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，向给水电动阀发出"开"和"关"的指令，保证容器达到设定水位。进水程序完成后，温控部份的计算机向供给热媒的电动阀发出"开"的指令，于是系统开始对容器内的水进行加热。到设定温度时。控制器才发出关阀的命令、切断热源，系统进入保温状态。程序编制过程中，确保系统在没有达到安全水位的情况下，控制热源的电动调节阀不开阀，从而避免了热量的损失与事故的发生。

中文名
水位传感器
外文名
Water level sensor
性质
科学
类别
物理
材质
不锈钢
快速
导航
应用

原理

耐高温问题
简介
传感器就是一种能够感受水温水位，并且将感受到的水温水位转变成变化的电信号的仪器。在太阳能热水器的发展史上，水温水位传感器一直起着举足轻重的作用，热水器的智能化、人性化都与水温水位传感器密不可分，水温水位测控仪更是离不开水温水位传感器，水温水位传感器工作稳定是对整个热水器智能控制的保障。水温水位传感器的从无到有，从简单到复杂，使用寿命的由短到长，都与太阳能专业人士的努力是分不开的[1] 。
应用
广泛用于水厂、炼油厂、化工厂、玻璃厂、污水处理厂、高楼供水系统、水库、河道、海洋等对供水池、配水池、水处理池、水井、水罐、水箱、油井、油罐、油池及对各种液体静态、动态液位的测量和控制。
举例说明投入式水位传感器在水位监测系统中的应用：

水位监测系统拓扑图

投入式水位传感器DATA-51系列
原理
容器内的水位传感器，将感受到的水位信号传送到控制器，控制器内的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，向给水电动阀发出"开"和"关"的指令，保证容器达到设定水位。进水程序完成后，温控部份的计算机向供给热媒的电动阀发出"开"的指令，于是系统开始对容器内的水进行加热。到设定温度时。控制器才发出关阀的命令、切断热源，系统进入保温状态。程序编制过程中，确保系统在没有达到安全水位的情况下，控制热源的电动调节阀不开阀，从而避免了热量的损失与事故的发生[2] 。
耐高温问题
传感器要长期工作在热水器水箱之中，因为真空管的得热量大，传给热水器水箱很多热量，使水箱温度能长时间达到100度左右，短时间能达到130度，甚至150度，这就对传感器带来了耐高温问题，从太阳能界用的第一个水温水位传感器一直到近期，传感器的材料在耐高温方面一直存在缺陷，在长期的空晒过程中、在长期的水煮过程中、在长期的汽蒸过程中，不管是电子器件还是其他的传感器材料都很容易老化、损坏。 
突破这一难题，必须使进入水箱的传感器部分能够耐高温，在科学快速发展的背景下，我国已经研制除了一种能够绝缘的、耐高温的抗高温聚丙烯材料，它能够在150度的环境中正常使用，短时间能耐170度高温，导电的电极部分使用优质不锈钢材料SUS316L，既能满足耐高温，又能满足耐腐蚀的要求；而不耐高温的电路部分，可以选取远离高温水箱的结构[3] 。
参考资料
[1] 冯保清, 姜海波, 沈言琍,等. 水位传感器在灌区的比选与应用[J]. 中国农村水利水电, 2005(7):104-105.
[2] 马福昌, 元江博, 马珺. 感应式数字水位传感器智能变送器设计[J]. 电子设计工程, 2011, 19(7):128-130.
[3] 安全, 范瑞琪. 常用水位传感器的比较和选择[J]. 水利信息化, 2014(3):52-54.