測(cè)流裝置分類

測(cè)流裝置是測(cè)量海流的速度和方向的儀器裝置。分定點(diǎn)海流計(jì)和漂浮測(cè)流裝置兩類。

定點(diǎn)海流計(jì) 　根據(jù)流速傳感器的工作原理，又可分為旋轉(zhuǎn)式海流計(jì)和非旋轉(zhuǎn)式海流計(jì)兩種。

旋轉(zhuǎn)式海流計(jì) 　利用海流的動(dòng)能推動(dòng)機(jī)械式流速傳感器旋轉(zhuǎn)，根據(jù)流速傳感器的轉(zhuǎn)速與流速成正比的原理測(cè)定流速，并用隨流定向的尾翼和磁羅盤確定流向。常見(jiàn)的機(jī)械式流速傳感器有旋槳、薩沃紐斯轉(zhuǎn)子、螺旋推進(jìn)器式轉(zhuǎn)子、?？寺Ａ饔?jì)等幾種。

非旋轉(zhuǎn)式海流計(jì)種類很多，分別利用聲、光、電、磁的原理測(cè)量海流，流速傳感器中沒(méi)有隨流旋轉(zhuǎn)的部件。①聲學(xué)海流計(jì)。利用聲波在順流和逆流傳播時(shí)速度不同的原理而設(shè)計(jì)的測(cè)流儀器。海流計(jì)的換能器同時(shí)向正反兩個(gè)方向發(fā)射高頻聲脈沖，由于海流的影響，聲脈沖到達(dá)接收換能器的時(shí)間（或相位、頻率）不同，測(cè)出這一時(shí)間差（或相位、頻率差）即可求出流速。②多普勒海流計(jì)。利用隨海水流動(dòng)的懸浮粒子所散射的聲波測(cè)流儀器稱為聲學(xué)多普勒海流計(jì)；利用激光光束的多普勒頻移測(cè)流的儀器稱為激光多普勒海流計(jì)。③電磁海流計(jì)。根據(jù)海流在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的差異測(cè)量海流的儀器。其中測(cè)量海流在地球磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所感生的電動(dòng)勢(shì)的地磁場(chǎng)電磁海流計(jì)(GEK),測(cè)量時(shí)兩個(gè)電極裝在長(zhǎng)電纜末端，適用于走航測(cè)流；測(cè)量海流在人工磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所感生的電動(dòng)勢(shì)的人工磁場(chǎng)電磁海流計(jì)，是用電極間的海水做導(dǎo)電體，通過(guò)固定在傳感器上的電極測(cè)量，適用于定點(diǎn)測(cè)流。④熱線海流計(jì)。利用加熱電阻絲的熱損耗隨海流流速不同而變化的特性測(cè)量流速的儀器。一般用鍍鉑鎢絲做電阻絲,恒溫式的測(cè)出電阻絲上電流的變化,恒流式的測(cè)出電阻絲上電壓的變化，再求出流速。⑤應(yīng)變片海流計(jì)。利用海流對(duì)應(yīng)變片壓力的變化換算成流速的儀器。非旋轉(zhuǎn)式海流計(jì)不設(shè)尾翼，而是采用矢量測(cè)量的方法，即利用羅盤的測(cè)值，直接把互相垂直的兩個(gè)流速傳感器的測(cè)值換算成流速的東西分量和南北分量，進(jìn)而求出合成流速和流向。

旋轉(zhuǎn)式海流計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但其流速傳感器的慣性較大，不適用于表層和波浪區(qū)海流的測(cè)量；此外，它的轉(zhuǎn)動(dòng)部件易磨損,且受海洋生物附著的影響較大,測(cè)量準(zhǔn)確度較低，但仍然是目前用途最廣的常規(guī)測(cè)流儀器。非旋轉(zhuǎn)式海流計(jì)的電路和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高，但它沒(méi)有機(jī)械慣性，響應(yīng)較快，測(cè)量精確度較高，且對(duì)被測(cè)流場(chǎng)的干擾甚小，適用于準(zhǔn)確度要求較高的場(chǎng)合。特別是激光多普勒海流計(jì)、熱線海流計(jì)和應(yīng)變片海流計(jì)更適用于海流微結(jié)構(gòu)的測(cè)量,例如近底層流、水-氣交界處的表面流、小尺度湍流和切變流的測(cè)量。此外，聲學(xué)多普勒海流計(jì)還適用于走航測(cè)流，在航行過(guò)程中能測(cè)出不同水層的流速。

漂浮測(cè)流裝置 　利用海中漂浮物體隨流移動(dòng)的現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)漂浮物體時(shí)空變化的測(cè)量來(lái)確定流速和流向的裝置。一般用漂流瓶、漂流卡、漂流繩和表面浮標(biāo)等測(cè)量表面流，用漂流傘、漂流板和中性浮標(biāo)等測(cè)某特定水層的海流。最原始的觀測(cè)方法是根據(jù)放出的漂流繩長(zhǎng)度和秒表測(cè)得的時(shí)間計(jì)算流速，目測(cè)流向，或者根據(jù)漂流瓶（卡）的投放與拾到時(shí)刻的時(shí)間差和距離計(jì)算流速、流向。通常采用無(wú)線電定位技術(shù)或聲學(xué)定位技術(shù)，從船舶、飛機(jī)和衛(wèi)星上跟蹤浮標(biāo)的軌跡，從而測(cè)定海流。在特殊情況下，還可用特殊染料作示蹤物質(zhì)，用熒光計(jì)測(cè)量或彩色照相等方法測(cè)定該物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而計(jì)算流速和流向。

定點(diǎn)海流計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度較高，一般懸掛在海上固定的平臺(tái)（如拋錨的船舶、錨碇浮標(biāo)、石油平臺(tái)等）上，測(cè)量局部海區(qū)某固定點(diǎn)的海流。用幾臺(tái)海流計(jì)同時(shí)懸掛在潛標(biāo)系統(tǒng)上，還可測(cè)量海流隨深度變化的規(guī)律。漂浮裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度較低，但卻具有大面積快速測(cè)流的能力，特別適用于大、中尺度渦旋的測(cè)量。

近年來(lái)出現(xiàn)的綜合自返式測(cè)流裝置，利用電磁或聲學(xué)原理，既在自動(dòng)升降過(guò)程中測(cè)量不同深度層海流的瞬時(shí)值，又根據(jù)探頭漂移的距離測(cè)量海流的平均水平流速，可以快速測(cè)流。2100433B