详情

原文传递一种便携式双通道水体表观光谱观测装置及方法

专利名称：	一种便携式双通道水体表观光谱观测装置及方法
摘要：	本发明公开一种便携式双通道水体表观光谱观测装置及方法，第一连接杆的尾部与第二连接杆的头部螺纹旋接，第三连接杆的头部与第二连接杆的尾部螺纹旋接；角度刻度盘通过卡座连接于第二连接杆或第三连接杆的侧部；角度控制板与第一连接杆的头部通过螺纹旋接；第一安装机构固定在角度控制板的一侧，第二安装机构固定在角度控制板的另外一侧，第一光学探头手柄连接第一安装机构，第二光学探头手柄连接第二安装机构，第一光学探头手柄和第二光学探头手柄分别配置有用于连接高光谱仪的光纤。本发明使测量员能快速、准确调整观测平面与太阳入射平面的夹角，方便调整仪器与海面法线方向的夹角；保证水体和天空光测量的同步性，方便携带、操作简单。
专利类型：	发明专利
申请人：	国家海洋技术中心
发明人：	汪小勇;吴国伟;陈家庆;毕大勇;周庆伟;孟洁
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T07:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN202010013380.8
公开号：	CN111122450A
代理机构：	北京中创博腾知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	孙福岭
分类号：	G01N21/17;G01N21/31;G01C1/00;G01C9/24;G;G01;G01N;G01C;G01N21;G01C1;G01C9;G01N21/17;G01N21/31;G01C1/00;G01C9/24
申请人地址：	300000 天津市南开区芥园西道219号
主权项：	1.一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，包括杆体(1)、角度刻度盘(2)、角度控制板(3)、第一安装机构(4)、第二安装机构(5)、第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)；所述杆体(1)包括第一连接杆(101)、第二连接杆(102)和第三连接杆(103)，所述第一连接杆(101)的尾部与所述第二连接杆(102)的头部通过螺纹旋接，所述第三连接杆(103)的头部与所述第二连接杆(102)的尾部通过螺纹旋接；所述角度刻度盘(2)通过卡座(8)连接于所述第二连接杆(102)或第三连接杆(103)的侧部；所述角度控制板(3)与所述第一连接杆(101)的头部通过螺纹旋接；所述第一安装机构(4)固定在所述角度控制板(3)的一侧，所述第二安装机构(5)固定在所述角度控制板(3)的另外一侧，所述第一光学探头手柄(6)连接所述第一安装机构(4)，所述第二光学探头手柄(7)连接所述第二安装机构(5)，第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)分别配置有用于连接高光谱仪的光纤。 2.根据权利要求1所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述角度刻度盘(2)设有水平仪(9)和投影杆(10)，所述水平仪(9)固定于所述角度刻度盘(2)的表面，所述投影杆(10)垂直连接于所述角度刻度盘(2)的中心。 3.根据权利要求2所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述角度刻度盘(2)的表面设有45°角观测线标识(11)。 4.根据权利要求1所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述角度控制板(3)的正反两面分别设有0°、30°和40°角度限位孔(12)，角度控制板(3)与所述角度刻度盘(2)互相垂直。 5.根据权利要求1所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述第一安装机构(4)和第二安装机构(5)分别设有限位挡块(451)、连接螺栓(452)、限位螺栓(453)、顶丝(454)、弹簧(455)、滚珠(456)和安装平台(457)；所述限位挡块(451)通过所述连接螺栓(452)固定与所述安装平台(457)上，所述第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)分别通过所述限位挡块(451)经所述限位螺栓(453)限位于所述安装平台(457)上，所述顶丝(454)设置在所述安装平台(457)的内部，所述弹簧(455)连接所述顶丝(454)，所述滚珠(456)接触所述弹簧(455)并压紧于所述安装平台(457)与角度控制板(3)之间。 6.根据权利要求1所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述光纤采用铠装光纤，光纤外层设有硅胶套管，光纤包裹在所述硅胶套管内。 7.根据权利要求1所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测装置，其特征在于，所述高光谱仪通过光纤分别与所述第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)连接，高光谱仪用于对光纤传输回来的光进行分析得到光谱数据，高光谱仪配置有USB接口和处理计算机，所述USB接口用于对高光谱仪进行数据通信或供电。 8.一种便携式双通道水体表观光谱观测方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)组装：将第二连接杆(102)头部连接第一连接杆(101)尾部，第三连接杆(103)头部连接第二连接杆(102)尾部接头，第一连接杆(101)头部连接角度控制板(3)尾部；将角度刻度盘(2)安装在第二连接杆(102)的中间区域；将第一光学探头手柄(6)连接在所述角度控制板(3)上的第一安装机构(4)上；再将第二光学探头手柄(7)连接在所述角度控制板(3)上的第二安装机构(5)上； (2)搭建：将两个高光谱仪光学探头通过光纤分别安装在第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)上，光纤另一端连接高光谱仪，再将高光谱仪连接至处理计算机上； (3)采集标准参考板数据：旋转第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)垂直向下，对准标准参考板，通过调整水平仪(9)使仪器观测平面水平，然后通过处理计算机控制两个高光谱仪光学探头对标准参考板进行测量；最后将两个高光谱仪光学探头采集的标准参考板光谱数据回传至处理计算机中保存； (4)采集水面、天空光数据：将第一光学探头手柄(6)旋转至角度控制板(3)第一面上的预设角度限位孔(12)位置，将第二光学探头手柄(7)旋转至角度控制板(3)第二面上的预设角度限位孔(12)位置，通过杆体(1)将光学探头水平伸出船舷外，第一光学探头手柄(6)上的光学探头朝向天空，第二光学探头手柄(7)上的光学探头朝向水面；通过调整杆体(1)与太阳位置关系直至投影杆(10)在角度刻度盘(2)上的投影与观测线标识(11)重合，使仪器观测平面与太阳入射平面成预设夹角；通过处理计算机控制两个高光谱仪光学探头对现场中的光谱进行测量，同时高光谱仪将采集的水面光谱数据和天空光数据回传至处理计算机； (5)保存数据：将同一时刻两个高光谱仪光学探头分别采集的水面光谱数据和天空光数据共同保存在处理计算机中，并做上站位标识以用于后续数据的处理和分析； (6)拆卸：断开处理计算机与高光谱仪的连接，关闭高光谱仪，并将两个光学探头分别从第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)上取下，转动所述角度控制板(3)尾部接头将所述杆体(1)取下，拆开第一连接杆(101)、第二连接杆(102)和第三连接杆(103)，将所述第一连接杆(101)、第二连接杆(102)和第三连接杆(103)取下，将角度刻度盘(2)从第二连接杆(102)上取下，完成双通道水体表观光谱观测。 9.根据权利要求8所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测方法，其特征在于，所述角度刻度盘(2)的表面设有45°角观测线标识(11)；所述角度控制板(3)的正反两面分别设有0°、30°和40°角度限位孔(12)，角度控制板(3)与所述角度刻度盘(2)互相垂直。 10.根据权利要求8所述的一种便携式双通道水体表观光谱观测方法，其特征在于，所述第一安装机构(4)和第二安装机构(5)分别设有限位挡块(451)、连接螺栓(452)、限位螺栓(453)、顶丝(454)、弹簧(455)、滚珠(456)和安装平台(457)；所述限位挡块(451)通过所述连接螺栓(452)固定与所述安装平台(457)上，所述第一光学探头手柄(6)和第二光学探头手柄(7)分别通过所述限位挡块(451)经所述限位螺栓(453)限位于所述安装平台(457)上，所述顶丝(454)设置在所述安装平台(457)的内部，所述弹簧(455)连接所述顶丝(454)，所述滚珠(456)接触所述弹簧(455)并压紧于所述安装平台(457)与角度控制板(3)之间；所述光纤采用铠装光纤，光纤外层设有硅胶套管，光纤包裹在所述硅胶套管内。
所属类别：	发明专利