基于载人潜水器的高分辨力温度梯度检测系统

来源：电子测量技术杂志2019年第1期北京时间：

作者：王向鑫，丁忠军，杨磊，李德威，赵晟娅

摘要：针对深海热液区沉积物温度梯度变化微小、水下精细探测难度大等问题，提出了一种基于载人潜水器的高分辨力温度梯度检测系统。系统主要包括温度梯度探针和电子舱，探针和电子舱之间用水密揽连接，探针内装有高精度NTC热敏元件，电子舱内装有精密信号调理电路、系统控制单元和锂电池等模块。本文从原理上对信号调理电路进行设计，提高了系统分辨力，降低了电路漂移和失调性能，解决了NTC热敏元件互换性差、输出信号微弱等问题；对系统结构进行有限元分析，优化设计结构，减轻了系统重量；最后在实验室完成了系统测试，本系统使用标定分度为005 ℃的NTC热敏元件，系统量程为0~5 ℃，分辨力0001 ℃，工作水深范围是2 000～4 000 m。在西南印度洋大禧热液区搭载蛟龙号载人潜水器完成了水下实验，实验结果表明，本系统结构设计合理，能够与载人潜水器协同作业，成功获取了大禧热液区深海沉积物的温度梯度数据。

关键词：温度梯度;潜水器;高分辨力;深海;精细探测

基金资助：青岛海洋科学与技术国家实验室鳌山科技创新计划项目（2016ASKJ15）、国家重点研发计划（2016YFC1401300）、国家重点研发计划（2016YFC0302600）、海洋公益性行业科研专项（201405036）资助