“順?biāo)兄?不如“順?biāo)?——Aanderaa 5400聲學(xué)多普勒剖面海流傳感器

如果說海洋研究是一場(chǎng)漫長(zhǎng)的對(duì)話,那么海流就是大海最真實(shí)的“語言"。如何精準(zhǔn)解讀這門語言,是全球海洋學(xué)家們共同面對(duì)的課題。南京聚海信息科技有限公司今天為大家介紹一款被譽(yù)為“海洋流場(chǎng)剖面觀測(cè)專家"的利器—— Aanderaa 5400系列聲學(xué)多普勒剖面海流傳感器(DCPS) 。它是一款600kHz中量程智能傳感器,可以精確描繪出水體內(nèi)部的“流場(chǎng)地圖"。

一場(chǎng)從“單點(diǎn)"到“剖面"的聽覺革命

過去,傳統(tǒng)的機(jī)械式或多普勒單點(diǎn)海流計(jì)只能告訴我們某一點(diǎn)的流速流向,而 Aanderaa 5400 則可以同時(shí)“聆聽"長(zhǎng)達(dá)30~80米水體范圍內(nèi)多個(gè)層面的海水流動(dòng)。

Aanderaa 5400的核心技術(shù)是聲學(xué)多普勒效應(yīng)。設(shè)備底部集成了4個(gè)呈Janus凸面陣列排布的換能器,它們各自以25°的波束角同時(shí)發(fā)射約600kHz的聲脈沖。聲波在海水中的微小顆粒(如泥沙、浮游生物)上反射回來,儀器通過分析回波的頻率變化,精確計(jì)算每一層水體的流速和流向。

在搖晃中尋找精準(zhǔn):不懼移動(dòng)與傾斜的“定海神針"

傳統(tǒng)海流測(cè)量最怕什么?——平臺(tái)不穩(wěn)定。無論是海洋浮標(biāo)在海浪中的劇烈顛簸,還是科考船在海面隨風(fēng)搖擺,都會(huì)嚴(yán)重干擾測(cè)量精度。

Aanderaa 5400系列內(nèi)置了先進(jìn)的固態(tài)三軸羅盤和傾斜傳感器,每次聲學(xué)脈沖發(fā)射都會(huì)實(shí)時(shí)記錄并補(bǔ)償儀器的俯仰與翻滾。這種“兵來將擋、水來土掩"的補(bǔ)償機(jī)制,使得在移動(dòng)和傾斜的航行平臺(tái)上部署時(shí),依然能穩(wěn)定輸出高質(zhì)量的矢量平均海流數(shù)據(jù)。從此,測(cè)量海水流動(dòng)的技術(shù)人員不再受限于死板的固定平臺(tái),極大地拓展了近海環(huán)境監(jiān)測(cè)與海洋工程的應(yīng)用場(chǎng)景。

雙模式自由切換:從寬到窄,游刃有余

不同海洋監(jiān)測(cè)任務(wù),對(duì)分辨率和量程的側(cè)重點(diǎn)往往不同。Aanderaa 5400提供窄帶和寬帶兩種聲學(xué)信號(hào)處理模式。

在深海或遠(yuǎn)洋研究中,工程師往往選擇窄帶模式,此時(shí)流速量程可達(dá)0～500 cm/s,最大剖面可覆蓋35至80米水深。而當(dāng)場(chǎng)景切換到近海工程或漁場(chǎng)環(huán)境,涉及流速相對(duì)較緩但水體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的區(qū)域時(shí),寬帶模式則更能發(fā)揮其高分辨率特性,此時(shí)流速量程為0～400 cm/s,剖面范圍約30～70米。

同時(shí),5400的可設(shè)定層厚細(xì)至0.5米,粗至5米,最多可測(cè)150層水體,用戶可以根據(jù)需要定義最多三個(gè)獨(dú)立的測(cè)量組,在同一個(gè)水域同時(shí)進(jìn)行不同空間分辨率的測(cè)量配置,一套設(shè)備即可滿足多種不同的科研任務(wù)。

從300米淺海到6000米深海,一應(yīng)ju全

Aanderaa 5400系列并非“單打獨(dú)斗",而是一套完整的產(chǎn)品家族。南京聚海能夠幫助用戶根據(jù)具體水深需求,選擇最合適的耐壓等級(jí):

5400/5400R —— 耐壓300米,主要用于近海大陸架水域、海洋養(yǎng)殖區(qū)、海底管線巡檢等場(chǎng)景。

5402/5402R —— 耐壓4500米,覆蓋絕大部分深遠(yuǎn)海水域,可滿足大洋環(huán)流調(diào)查等需求。

5403/5403R —— 耐壓6000米,專為深海科學(xué)研究設(shè)計(jì),能承受極duan水壓環(huán)境。

此外,所有型號(hào)都集成了高靈敏度溫度探頭,可根據(jù)用戶要求進(jìn)行校準(zhǔn);5400P型號(hào)還搭載了集成的壓力傳感器,使得設(shè)備在輸出流場(chǎng)剖面的同時(shí)還能進(jìn)行聲學(xué)波浪測(cè)量。

靈活的系統(tǒng)集成:降低您的海洋觀測(cè)門檻

無論是配合安德拉自家的SeaGuardII平臺(tái)或SmartGuard數(shù)據(jù)采集器,還是需要對(duì)接用戶已有的第三方采集系統(tǒng),Aanderaa 5400都能很好的應(yīng)對(duì)。其提供的RS-232、RS-422以及AiCaP等多種標(biāo)準(zhǔn)化通信接口,極大降低了系統(tǒng)集成的難度。

在海洋廣袤而深邃的“腹地"中,海水流動(dòng)的紋理里蘊(yùn)藏著地球氣候變化的線索、營養(yǎng)鹽輸運(yùn)的規(guī)律及工程建設(shè)的安全邊界。有了 Aanderaa 5400 作為水下敏銳的“流場(chǎng)順風(fēng)耳",南京聚海信息科技有限公司將與國內(nèi)海洋工作者一道,精準(zhǔn)捕捉每一絲水流的脈搏。