|
+ p, p! p- G# _6 Z+ Q
能将海水运动的流速、流向观测出来并提供给人们进行分析的仪器，我们统称为海流计，即计量海水流动的仪器。根据其流速测量原理，可以将其分为机械旋桨式海流计、电磁感应式海流计、声学多普勒海流计和漂流浮标四个基本种类。
K' U) _( a4 w% W% E1 ~1 h7 a6 z 一、机械旋桨式海流计
/ B, P7 I$ X% X0 { I 基本原理：依据旋桨叶片受水流推动的转数来确定流速，用磁盘确定流向。
' w1 b+ N: T* M4 @0 n 缺点：螺旋桨是其不可或缺的基本部件。但由于它直接暴露在水体中，不可避免地受到漂浮物和附着生物的影响，从而导致流速测量不准。
* q, Y' Z4 i* m9 q0 m4 i1 \ 二、电磁海流计 8 M, X- ]! G: f: U8 C; T$ S
基本原理：流过一个环形线圈的电流在传感器周围产生一个磁场，流动的水体作为一个运动的导体切割磁力线时，根据法拉第感应定律，在磁场中运动的导体产生电势，根据电势和水流速度的比例关系得到水流的相关数据。
+ v+ p r( ~5 p8 k1 j* @4 @ 三、声学多普勒海流计
8 }# R5 C6 `3 i3 y+ c' @" H$ \ 基本原理：当观测对象和观察者做相对运动时，观察者释放的超声波经被测对象反射回来之后，接收到的频率就会和原频率不同，这就是多普勒频移。因此，相对于探头随水移动的小颗粒、小气泡也会使探头发出频率的改变，且随水中悬浮运动速度的增加而增加，由此测出多普勒频移，也就测出了水的流速。 + a; Z5 V9 ~- h/ I, N/ O7 U8 |
缺点：在水下的仪器本身是超声波发射者，因此发射能量、电池寿命和声波衰减等问题不易解决，从而限制了该类仪器的发展。 " _+ d" ?' p2 n; U' s7 v- d
四、声学多普勒海流剖面仪 5 m3 D4 N# R' B, e/ K3 O! V
基本原理：同上。不同的是它有四个发射超声波的探头，可以测量两个方向的水平和垂直流速，从而得到这两个方向流速的空间矢量，将它们合成后，就得到某一个特定点上的真实的流速矢量。它一次可以测量一个剖面上若干层水流速度的三维分量和绝对方向。 5 c9 J7 s8 v# H9 S; O7 f
五、漂流浮标测流 ' J! s' a& H' O2 t" \, ?% z1 J" z
漂流浮标具有体积小、重量轻等优点，在海洋观测中优势日渐突出。它能在恶劣海况下全天候或全天时工作。
, ^7 w/ }* @# h3 M- M8 t4 n1 q4 r 六、Marotte HS海流计 6 }! K3 v4 ~7 |& g8 }
Marotte HS海流计是水德科技代理的一款产品，由澳大利亚MGL公司生产提供。 ' L9 u' J# X$ d' H+ z; B
 5 l# \4 t4 o* z" r) ^* Z
澳大利亚MGL公司——Marotte HS海流计 # l" _. r8 q* Q* d" P! d
& q6 I+ n( f# I$ s% J" m; v 应用场景 . z- N8 d' p6 W2 m- `1 G: I; @
Marotte HS（高采样率）是下一代拖倾式海流计，它配备了新式外壳并能定制化内部电子元件。快速测量的灵敏度得到了提高，配备的磁力计可以使之能对方向进行测量，而无需在部署前知道仪器的方向。 4 w% Y. t2 O* F. }& U* h
海流计特点： 使用简单2 O( |5 `. v, N
只需插入SD卡并打开电源开关即可开始记录，无需再怀疑仪器是否已正确启动。 改进的倾斜传感器- y% X& k( T+ x2 [% C7 n* v
倾斜传感器同时使用加速度计（倾斜）和磁力计（罗盘），可实现精确的方向测量，而无需在部署时知道设备的方向。 坚固的 ABS 外壳
+ \ s" l# d( Z# N1 |) n& y 注塑外壳提高了低速时的灵敏度，同时减少了高速时形成涡流。 高采样率7 |5 ?# d4 ^8 y8 f0 M9 b
该仪器每秒采样可达两次，并能对采样值进行平均。此功能可以测量长波周期。可根据要求提供更高的采样率。 存储容量大9 F, H9 \6 F% W7 {1 W' i7 Z; ^
数据记录在8GB Micro SD卡上。无需再牺牲部署长度或采样率。可用1Hz的频率部署五到六个月。 高效电源4 v; U; o/ V# e( Y
该仪器使用两节标准碱性AA电池供电，无需充电或更换昂贵的电池。由于电源高效，该仪器可以使用一组电池以1Hz采样频率运行5到6个月。
# v0 r, S7 ~2 X8 j, a 海流计的应用：
7 D0 H2 P3 r& v. x% e& K# N5 J -珊瑚礁的局部水动力学 $ K5 j& U4 ?; ]/ N, `5 g
-水产养殖
9 N u6 p4 [8 c& c6 t0 e5 W, C -河流流量环境监测
: O8 {% }1 Q, t -教育 ( ^; W- V6 V3 L: C3 K
海流计的实例数据： 1 R' ^: f0 g" n' @; _
$ H3 x# J; ^1 a( l
图1显示了当前的速度和方向是如何随着时间变化的，方向的变化显示为不同的颜色。
( K( K+ s: E8 Y$ t; D$ I 图2显示了二维彩色图上的波谱，最主要的波浪周期显示为暗红色，最次要的波浪周期显示为蓝色。
. W5 F4 w l" P2 i a- z' ?9 A: y
1 z( r! h& u; P! y1 R% e0 u6 ~, ` S8 x7 {! O% E' q
% L2 C1 S. p% E! S
( R8 a, u4 Q* k! k | 
