[发明专利]一种海底热通量中长期观测装置和测量方法

权利要求书

1.一种海底热通量中长期观测装置，其特征在于：所述观测装置包括四支探针和测控装置，所述四支探针均与测控装置电性连接，所述测控装置包括上位机处理模块、主控模块、温度采集模块、姿态测量模块、恒压电源模块和数据通信接口；所述上位机处理模块通过数据通信接口与主控模块进行信息交换；所述恒压电源模块与主控模块电性连接；所述温度采集模块包括信号调理电路和三通道热敏电阻温度传感器，所述三通道热敏电阻温度传感器固定安装于探针内部，所述温度采集模块用于将三通道热敏电阻温度传感器采集的温度信息通过信号调理电路传递至主控模块；所述姿态测量模块用于将采集的姿态信息传递至主控模块；

所述测控装置还包括时钟控制模块和数据存储模块，所述时钟控制模块提供定时功能，所述数据存储模块用于存储数据；

所述主控模块将得到的计时数据、温度信息和姿态信息通过校正，以得到一组海底热通量中长期观测装置在不同时间点所形成的单位面积内的热流密度值或单位热通量，进而统计分析得到热流密度变化规律或热通量的变化规律，所述一组海底热通量中长期观测装置至少包括三个海底热通量中长期观测装置；

其中，采用温度模块测得的温度信息和姿态测量模块测得的姿态信息和公式得到温度在各个方向上的散度或温度在各个方向上的变化规律，将温度在各个方向上的散度或温度在各个方向上的变化规律通过积分的方式处理，得到任何温度区域及该温度区域内部的矢量散度的体积内各点的温度时空中的变化特征和规律变化。

2.如权利要求1所述的海底热通量中长期观测装置，其特征在于：所述数据通信接口包括USB通信模块和485串口通信模块，所述上位机处理模块通过所述485串口通信模块和USB通信模块与主控模块进行信息交换。

3.如权利要求1-2任一项所述的海底热通量中长期观测装置，其特征在于：所述观测装置还包括基板、仪器舱、浮体、换能器、水密接插件、释放机构和配重块，所述仪器舱固定安装在基板的上端面，所述探针通过水密接插件与测控装置电性连接，所述探针固定安装在基板的下端面，所述浮体与仪器舱固定连接，所述换能器用于接收释放信号并传递至主控模块，所述主控模块与释放机构电性连接。

4.一种海底热通量的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

采样步骤：通过温度采集模块采集温度信息，通过姿态测量模块采集装置的姿态信息，通过时钟控制模块的计时数据；

存储步骤：将采样步骤中的温度信息、姿态信息和计时数据存储至数据存储模块；

数据分析步骤：通过海底热通量解算技术分析存储模块中所得到的温度信息、姿态信息和计时数据，进一步地得到海底热通量的信息；

所述数据分析步骤中，将采样步骤中所得到的计时数据、温度信息和姿态信息通过校正，以得到一组海底热通量中长期观测装置在不同时间点所形成的单位面积内的热流密度值或单位热通量，进而统计分析得到热流密度变化规律或热通量的变化规律，所述一组海底热通量中长期观测装置至少包括三个海底热通量中长期观测装置；

其中，采用温度模块测得的温度信息和姿态测量模块测得的姿态信息和公式得到温度在各个方向上的散度或温度在各个方向上的变化规律，将温度在各个方向上的散度或温度在各个方向上的变化规律通过积分的方式处理，得到任何温度区域及该温度区域内部的矢量散度的体积内各点的温度时空中的变化特征和规律变化。

5.如权利要求4所述的海底热通量的测量方法，其特征在于：所述方法采用公式得到热流密度值变化规律或热通量的变化规律。

6.如权利要求4所述的海底热通量的测量方法，其特征在于：所述方法采用公式∫_sT_ndS＝∫_VdivTdV得到任何温度区域及该温度区域内部的矢量散度的体积内各点的温度时空中的变化特征和规律变化。

7.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现权利要求4-6任意一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其特征在于：该程序被处理器执行如权利要求4-6任意一项所述的方法。