[发明专利]一种基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统

权利要求书

1.一种基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：主要包括自沉式全光纤探头(1)、探头发射单元(6)、甲板单元(8)，自沉式全光纤探头(1)由流线形导流罩(2)、流线形导流头(4)及内部的加速度和温度传感单元(3)和内抽式快速释放光纤卷A(5)构成，探头发射单元(6)内设有内抽式快速释放光纤卷B(7)，甲板单元(8)由光纤波长信号解调模块(9)、数据采集及综合处理模块(10)、导航及定位模块(11)、数据显示及控制模块(12)构成，加速度和温度传感单元(3)采集的加速度和温度数据经过光纤耦合器耦合为光信号后通过内抽式快速释放光纤卷A(5)和抽式快速释放光纤卷B(7)连通传输至光纤波长信号解调模块(9)构成完整低损光路传输，光纤波长信号解调模块(9)解调信号并传输给光纤波长信号解调模块(9)，光纤波长信号解调模块(9)处理数据后传输给数据显示及控制模块(12)。

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述加速度和温度传感单元(3)为核心模块，负责自沉式全光纤探头(1)发射及下沉过程中关键点加速度信号采集，其关键点包括发射瞬间、入水瞬间、加速下沉过程、匀速下沉过程以及触底时瞬间，加速度和温度传感单元(3)同时负责自沉式全光纤探头(1)水中下沉过程中温度的实时采集。

3.根据权利要求1或2所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述加速度和温度传感单元(3)选用光纤光栅加速度计和光纤光栅温度计，同时选择性复用集成光纤光栅盐度计、光纤光栅深度计，以拓展自沉式全光纤探头(1)功能。

4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述自沉式全光纤探头(1)中的流线形导流罩(2)和流线形导流头(4)构成流线形结构，结构外形为纺锤形及其他流线型外形设计。

5.根据权利要求1或4所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述流线形导流罩(2)靠近出水孔的外部末端部分，具有导流尾翼。

6.根据权利要求5所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述导流尾翼末端具有一定面积、一定大小和方向的弯角。

7.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述内抽式快速释放光纤卷A(5)和内抽式快速释放光纤卷B(7)采用对称放纤设计，在光纤释放时释放掉绕制过程中累计的扭矩。

8.根据权利要求1或7所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述内抽式快速释放光纤卷A(5)的长度由测试海深决定，内抽式快速释放光纤卷B(7)的长度由探头投放平台航速决定。

9.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述甲板单元(8)的光纤传感信号解调模块(9)具有加速度、温度信号的采集解调功能，并选择性配有自沉式全光纤探头(1)集成其他种类的海洋参数测量光纤传感器的数据采集解调功能。

10.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感技术的海洋底质特性探测及温度测量系统，其特征在于：所述自沉式全光纤探头(1)具有唯一的序列号，所述序列号由6-8位数字组成，包括探头生产日期、传感器类别信息。