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AUTOSAL 8400B型实验室盐度计及其应用童明荣1 ，孙朝辉1，2，刘增宏1，2（1．国家海洋局第二海洋研究所，浙江杭州310012；2. 国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室，浙江杭州310012）摘要：AUTOSAL 8400B型实验室盐度计是一种高精度的测量海水电导率（换算盐度）的仪器，其测量精度可达到±0.002psu，被广泛应用于海洋环境测量以及现场和实验室仪器定标等领域。
它的高精度测量特性在深海大洋中显得尤其重要。
本文将详细介绍该盐度计的性能和使用方法，以及操作步骤和使用技巧等，以便充分展示和发挥该盐度计的作用。
关键词：实验室盐度计；性能；精度；测量一、引言AUTOSAL 8400B型实验室盐度计（图1）是加拿大盖德莱茵（Guildline）仪器公司研制开发的一种高精度的测量海水电导率（换算盐度）的仪器。
众所周知，海洋科学的发展离不开精确的实验数据，而该盐度计测量海水盐度的精度可达到±0.002psu，而且能保持长期稳定的工作状态，是其它同类型盐度计所无法比拟的。
然而，高精度的盐度计要得到精确的实验数据，同样离不开规范的操作和日常的维护。
作者曾在2002年12月-2003年1月执行的西北太平洋布放ARGO剖面浮标的航次中，利用该盐度计测量了大量海水样品，获得了一些经验和认识，在此作一详细介绍，以便抛砖引玉，为促进和提高我国海洋观测资料的质量而作出贡献。
二、盐度计性能1、规格尺寸：68cm高，53cm长，55cm宽。
重量：水槽空时52kg，水槽满水时70kg。
电源：115/230±10%，50/60Hz,400W(max)。
水槽容量：16.8升。
2、性能测量范围：0.005～42psu盐度。
精确度：24小时内不经重新标准化，精度高于±0.002psu。
最大分辨率：35psu时，高于0.0002psu。
所需样品量：最多需100ml，包括最大的冲洗量（样品间盐度相差3psu，大约需要50ml）。
盐度计的使用原理介绍盐度计是一种用于测量水溶液中盐分含量的仪器。
其使用原理主要基于电导率测量和折射率测量两种方法。
一、电导率测量原理：电导率是指电流通过单位面积并与电压之比的物理量，也是标志物质电导性质的参数。
在水溶液中，含有溶解物质（如盐、酸、碱等）时，其电导率将随溶解物质浓度的增加而增加。
因此，可以通过测量水溶液的电导率来间接测量其中盐分的含量。
盐度计中通常采用四极电导传感器，其结构简单且测量精度较高。
四极电导传感器由外圈电流极和内圈电压极组成，外圈电流极通过电流源提供电流，内圈电压极测量电压应答。
当传感器浸入水溶液中时，电流从电流极进入水溶液，流经水溶液中的盐分和其他溶解物质，然后返回电压极。
通常情况下，盐度计会通过校准和标定来确定电导率与盐分含量之间的关系。
通过测量电导率与已知盐分含量的标准溶液之间的线性关系，建立一个校准曲线。
然后，测量待检样品的电导率，并利用校准曲线将电导率转化为盐分含量。
二、折射率测量原理：折射率是介质对光线传播速度变化的量度，是介质光学性质的重要参数之一、在水溶液中，盐分的存在会改变水的折射率，因此可以通过测量水溶液的折射率来间接测量其中盐分的含量。
盐度计中一般采用折射率计测量折射率。
折射率计利用样品溶液与空气之间的光学界面反射和折射造成的光路径差，通过干涉现象来测量折射率。
当样品盐分含量较高时，水中存在大量溶解物质，其折射率将随之增加，因此可以通过折射率的变化来判断盐分的含量。
与电导率测量相似，盐度计也需要进行校准和标定，以确定折射率与盐分含量之间的关系。
通过测量已知盐分含量的标准溶液的折射率，建立一个校准曲线。
然后，测量待检样品的折射率，并利用校准曲线将折射率转化为盐分含量。
三、综合应用：为了提高测量的精度和准确性，现代盐度计常常综合使用电导率测量和折射率测量两种方法。
通过同时测量水溶液的电导率和折射率，可以最大程度地消除温度、浓度和压力等因素的影响，提高测量的稳定性和准确性。
海水盐度的测定1 目的要求1.1掌握用电导率仪测量海水盐度的方法、原理及实验操作步骤。
1.2掌握电导盐度的计算方法，并能做出可靠的实验结果。
2基本原理和适用范围测量水样品与标准海水在 101 325Pa 下的电导率，计算电导率比R o ,再查国际海洋常用 表，得出水样品的实用盐度。
或由式（1）计算：135S = a 0 a 1R 2 a 2J a 3R ga 4R 2a 5R-213 5(b o b 1R | b 2R n b 3R| b 4R| b 5R 2)2« S vv 42,— 2C«0 VV 35C3试剂及其配制标准海水。
4仪器与设备仪器型号不限，仅以 3107型微电脑电导率仪为例介绍测量方法。
v -15 1 K(v -15)式中:ao=O.OO8O a 1= — 0.169 2 a 2=25.385 a 3=14.0941 a 4=7.026 1 a 5=2.7081 K=0.0162 b °=0.0005 b 1 = — 0.0056b 2= — 0.006 6 b 3=— 0.037 5b 4=0.063 6b s = — 0.014 4(1)R e ――被测海水与实用盐度为 35的标准海水在温度为 B 时的电导率的比值（均在101325Pa 下）。
适用于在陆地或船上实验室中测量海水样品的盐度。
典型的仪器应用范围。
主要技术指标：电导率 0~300.0 mS/cm ;测量精密度 ±0.5% FS ;测量温度-5.0 ~95.0 C 。
5 分析步骤5.1电导率仪操作步骤A 插上电源，插上电极插头，就可以开机了。
开机后 ，显示屏会显示目前的电极常数 和系统自检。
如果有误，它会显示出错讯号，可参考出错的讯号来加以解决。
开机完成后就会处于待测状态，注意电极内不可有气泡， 否则会影响测量准确度。
当你使用新仪器或新的电极时须做较正设定的程序。
B 本仪器对被测溶液进行检测时，仪器会自动换档，就是当测量超出现测量的范围该仪器会自动向前跳一档以满足测量范围的需要。
盐度测量详解几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。
如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。
根据测定，海水中含量最多的化学物质有11种：即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子；氯、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。
其中排在前三位的是钠、氯和镁。
为了表示海水中化学物质的多寡，通常用海水盐度来表示。
海水的盐度是海水含盐量的定量量度，是海水最重要的理化特性之一，它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。
盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素，所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。
1.盐度的定义和演变绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。
因绝对盐度不能直接测量，所以，随着盐度的测定方法的变化和改进，在实际应用中引入了相应的盐度定义。
1.克纽森盐度公式在本世纪初，克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义，当时的盐度定义是指在 1000g海水中，当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替，所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。
其测量方法是取一定量的海水，加盐酸和氯水，蒸发至干，然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h，最后称所剩余固体物质的重量。
用上述的称量方法测量海水盐度，操作十分复杂，测一个样品要花费几天的时间，不适用于海洋调查，因此，在实践中都是测定海水的氯度，根据海水的组成恒定性规律，来间接计算盐度，氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下：S‰=0.030+1.8050Cl‰克纽森的盐度公式使用时，用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表，在实际工作中显示了极大的优越性，一直使用了70年之久。
但是，在长期使用中也发现，克纽森的盐度公式只是一种近似的关系，而且代表性较差；滴定法在船上操作也不方便。
于是人们寻求更精确更快速的方法。
我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过,而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正比，这就是著名的欧姆定律，即Ｉ= G()，式中G为比例系数, 又叫电导。
电导率测量是水体盐度和纯度的基本方法电导率测量是测量溶液中电流通过的能力，用以了解水体中的盐度和纯度。
盐度和纯度是衡量水体中溶解物质含量和纯净程度的重要指标，对水质监测和水处理过程都有着重要意义。
本文将介绍电导率测量的原理、仪器以及其在水质监测中的应用。
首先，我们来探讨一下电导率测量的原理。
电导率是指在给定电场作用下，单位长度、单位截面积内溶液中的电流通过的能力，通常用电导率（σ）表示。
电导率与溶液中的离子浓度和离子导度有关。
当溶液中存在可离解的电解质时，它们会被水分子溶解成正负电离子，这些离子在电场的作用下会发生运动，形成电流。
电导率测量通过测量电流强度和施加电压的关系，来计算出溶液的电导率，从而了解溶液中的离子浓度和离子导度。
接下来，我们来介绍一些电导率测量的仪器。
电导率仪是用于测量溶液电导率的仪器，其中最常见的就是电导率计。
电导率计主要由电极和电导率计本体两部分构成。
电极是测量电流通过的部分，通常分为两种类型：用于测量导电性强的溶液的导电性电极和用于测量导电性较弱的溶液的极化电极。
电导率计本体通过测量电流和电压关系来计算电导率。
电导率计可以根据需要选择不同的测量范围和精度，以适应不同的实际应用。
电导率测量在水质监测中具有广泛应用。
首先，电导率可以用来快速评估水体中的盐度。
盐度是指溶液中溶解物质的质量所占溶液总质量的百分比。
水体中的盐度对水质有着重要影响，过高或过低的盐度都会对生态环境和生物体造成不良影响。
通过测量水体的电导率，可以推算出水体中的盐度，从而判断水体是否存在盐度超标问题。
其次，电导率测量还可以评估水体的纯度。
水的纯度是指水中杂质的含量和纯净程度。
纯水的电导率非常低，而水中的杂质会导致电导率的增加。
通过测量水体的电导率，可以了解水体中杂质的含量和纯净程度，并可以据此进行水质净化和处理。
特别是在工业生产和实验室应用中，准确测量水体的纯度对保证产品质量和实验结果具有重要意义。
此外，电导率测量还广泛应用于水处理过程中。
海水盐度计使用方法与看法一、前言海水盐度计是一种用于测量海水中盐度的仪器，是海洋科学研究和海洋工程开发中必不可少的工具。
本文将介绍海水盐度计的使用方法和看法。
二、海水盐度计的种类目前市面上常见的海水盐度计主要有两种：折射式和电导式。
1. 折射式海水盐度计折射式海水盐度计通过测量光线在不同盐度下的折射率来确定海水中的盐度。
它具有精准、灵敏等优点，但需要定期校准。
2. 电导式海水盐度计电导式海水盐度计通过测量电导率来确定海水中的盐度。
它具有简单易用、快速等优点，但需要注意环境温度对测量结果的影响。
三、使用方法1. 折射式海水盐度计使用方法（1）将样品放入样品池中，注意样品池应清洗干净并且没有气泡。
（2）调整调节旋钮，使光线通过样品池，并观察读数表面板上显示出来的数字。
（3）根据读数表面板上显示出来的数字，查找海水盐度表，确定海水的盐度。
2. 电导式海水盐度计使用方法（1）将电导式海水盐度计插入样品中，并按下开关。
（2）等待片刻，读取显示屏上的数字即可得到海水的盐度值。
（3）注意环境温度对测量结果的影响，需要进行温度补偿。
四、看法1. 折射式海水盐度计折射式海水盐度计具有精准、灵敏等优点，但需要定期校准。
在实际使用中，需要注意样品池是否清洗干净，并且没有气泡。
此外，在使用过程中还需要注意光线是否正常穿过样品池。
2. 电导式海水盐度计电导式海水盐度计具有简单易用、快速等优点。
但需要注意环境温度对测量结果的影响，并进行相应的温度补偿。
此外，在使用过程中还需要保证样品池干燥和清洁。
综上所述，选择何种类型的海水盐度计取决于具体使用需求。
在实际使用中，除了注意仪器本身的特点和操作方法外，还需要保证样品池干燥和清洁，并进行相应的校准和温度补偿，才能获得准确的测量结果。
盐度测量详解几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。
如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。
根据测定，海水中含量最多的化学物质有11种：即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子；氯、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。
其中排在前三位的是钠、氯和镁。
为了表示海水中化学物质的多寡，通常用海水盐度来表示。
海水的盐度是海水含盐量的定量量度，是海水最重要的理化特性之一，它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。
盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素，所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。
1.盐度的定义和演变绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。
因绝对盐度不能直接测量，所以，随着盐度的测定方法的变化和改进，在实际应用中引入了相应的盐度定义。
1.克纽森盐度公式在本世纪初，克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义，当时的盐度定义是指在 1000g海水中，当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替，所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。
其测量方法是取一定量的海水，加盐酸和氯水，蒸发至干，然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h，最后称所剩余固体物质的重量。
用上述的称量方法测量海水盐度，操作十分复杂，测一个样品要花费几天的时间，不适用于海洋调查，因此，在实践中都是测定海水的氯度，根据海水的组成恒定性规律，来间接计算盐度，氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下：S‰=0.030+1.8050Cl‰克纽森的盐度公式使用时，用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表，在实际工作中显示了极大的优越性，一直使用了70年之久。
但是，在长期使用中也发现，克纽森的盐度公式只是一种近似的关系，而且代表性较差；滴定法在船上操作也不方便。
于是人们寻求更精确更快速的方法。
我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过,而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正比，这就是著名的欧姆定律，即Ｉ= G()，式中G为比例系数, 又叫电导。
多参数海水溶液检测传感器(硬件部分)关键词海洋；盐度测量；传感器不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- I -目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 盐度测量相关技术概述 (1)1.2.1 盐度的定义 (1)1.2.2 盐度测量技术的发展及比较 (3)1.2.3 盐度值的影响因素 (4)1.2.4 电导率仪工作原理 (5)1.3 课题的设计目标 (7)1.3.1 系统整体设计方案 (8)1.3.2 各部分功能实现规划 (8)1.4 本章小结 (9)第2章传感电路设计 (10)2.1 电导电极 (10)2.1.1 电导与电导率 (10)2.1.2 盐度传感器探头设计 (10)2.2 盐度传感电路 (11)2.2.1 测量电源设计 (11)2.2.2 整流滤波放大电路设计 (16)2.3 温度、压力传感电路 (19)2.3.1 温度传感器设计 (19)2.3.2 压力传感器设计 (22)2.4 本章小结 (27)第3章主控电路设计 (28)3.1 MCS51单片机最小系统 (28)3.1.1 高性能8位单片机AT89S52 (28)3.1.2 系统时钟电路 (29)3.1.3 CPU复位电路 (30)3.2 A/D模数转换电路 (30)3.2.1 TLC0832的特点 (30)3.2.2 TLC0832的封装形式和引脚定义 (31)3.2.3 TLC0832与单片机的连接 (31)3.3 RS-232串行通讯接口电路 (32)3.3.1 RS-232串行通讯概述 (32)3.3.2 RS-232串行通讯接口设计 (33)- II -3.4 上位机M600型LCD触摸屏描述 (34)3.4.1 M600型LCD触摸屏基本属性 (34)3.4.2 M600型LCD触摸屏连接电路 (34)3.5 本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (38)附录B (50)附录C (59)- III -- 1 -第1章 绪论1.1 课题的背景和意义盐度是影响海水密度的重要物理量，是研究海洋学的要素之一。
电导法检测海水盐度计(硬件部分)哈尔滨理工大学学士学位论文多参数海水溶液检测传感器(硬件部分)关键词海洋；盐度测量；传感器不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- I -哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 盐度测量相关技术概述 (1)1.2.1 盐度的定义 (1)1.2.2 盐度测量技术的发展及比较 (3)1.2.3 盐度值的影响因素 (4)1.2.4 电导率仪工作原理 (5)1.3 课题的设计目标 (7)1.3.1 系统整体设计方案 (8)1.3.2 各部分功能实现规划 (8)1.4 本章小结 (9)第2章传感电路设计 (10)2.1 电导电极 (10)2.1.1 电导与电导率 (10)2.1.2 盐度传感器探头设计 (10)2.2 盐度传感电路 (11)2.2.1 测量电源设计 (11)2.2.2 整流滤波放大电路设计 (15)2.3 温度、压力传感电路 (19)2.3.1 温度传感器设计 (19)2.3.2 压力传感器设计 (22)2.4 本章小结 (27)第3章主控电路设计 (28)3.1 MCS51单片机最小系统 (28)3.1.1 高性能8位单片机AT89S52 (28)3.1.2 系统时钟电路 (29)3.1.3 CPU复位电路 (30)3.2 A/D模数转换电路 (30)3.2.1 TLC0832的特点 (30)3.2.2 TLC0832的封装形式和引脚定义 (31)3.2.3 TLC0832与单片机的连接 (31)3.3 RS-232串行通讯接口电路 (32)3.3.1 RS-232串行通讯概述 (32)3.3.2 RS-232串行通讯接口设计 (33)- II -哈尔滨理工大学学士学位论文3.4 上位机M600型LCD触摸屏描述3.4.1 M600型LCD触摸屏基本属性 (33)3.4.2 M600型LCD触摸屏连接电路 (34)3.5 本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (39)附录B (52)附录C (61)- III -哈尔滨理工大学学士学位论文- 1 -第1章 绪论1.1 课题的背景和意义盐度是影响海水密度的重要物理量，是研究海洋学的要素之一。
盐度测试原理,设备、设备参数盐度⽂档●盐度测试原理：1.盐的种类盐度传感器测量溶液的导电率性来确定它的盐分。
在所给的溶液中，盐度最初的定义是⼀个指定的溶液重量中所含溶解盐的质量。
但是，⽤化学分析来确定这个定义的盐度已证明是⾮常消耗时间和不精确的。
近年来，测量盐分的⾸选⽅法是密度和导电率 2.盐的浓度因为光线从⼀种介质进⼊另⼀种介质时会产⽣折射现象，且⼊射⾓正弦之⽐恒为定值，此⽐值称为折光率。
利⽤盐溶液中可溶性物质含量与折光率在普通环境下成正⽐例，可以测定出盐溶液的折光率，这样盐度计/折射仪就求算出盐的浓度●盐度的测试影响因素：1.温度对⽔溶液的电导率影响温度影响⽔溶液的电导率，因此温度与盐度有着紧密的关系[1]。
对于某⼀固定的⽔溶液其电导率⼏乎随温度线性地增加，但是，不同溶液、不同的电导率、不同温度下其温度系数是不同的，依据实验，在任意温度t 的条件下测定电导⽐t R ，由t R 可计算此时溶液的盐度，t R 计算公式如下：(,,0)(35,,0)t r s t R r t =(1-5)其中(,,0)r s t 是仪器在t ℃下，测量得到的电导率值；(35,,0)r t 由下⾯的经验公式计算：2(35,,0)0.00330.879328.988r t t t =++ (1-6)在任意温度t 下，计算盐度的公式为0S S S =+? (1-7)其中51/200i t i S a R ==∑ (1-8)5/20151(15)i i t i t S b R K t =-?=+-∑ (1-9) S ?是温度变化引起的盐度修正值，式(1-8)中系数a 的值与式(1-4)中相同。
S ?系数b 分别为：b 0=0.0005，b 1=-0.0056，b 2=-0.0066，b 3=-0.0375，b 4=0.0636，b 5=-0.0144，5i i b =∑=0.0000，K =0.0162。
由式(1-5)、(1-6)、(1-7)、(1-8)和(1-9)我们可以得出结论：⽤电测法测量某温度下⽔溶液的盐度时，需要知道的参数有：温度t 和此时溶液的电导率与标准海⽔电导率的值，公式的适⽤范围是：温度-2℃～35℃，盐度2～42‰。
产品说明书User’s Guide□CT-3030 □CT-3050 □CT-3060 □CT-3070 □CT-3080 □CT-3090目录面板介绍/产品特点/技术参数 (3)1、CT-3030 (5)2、CT-3050 (7)3、CT-3060 (9)4、CT-3070 (11)5、CT-3080 (13)6、CT-3090 (15)操作指南 (17)1、CT-3030/CT-3060/CT-3080操作指南-----------------------------------------------------------------------------------------------------172、CT-3050/CT-3070/CT-3090操作指南----------------------------------------------------------------------------------------------------24感谢您选购本公司的产品，请保留此手册以备用，并按照使用手册正确操作和维护。
使用前请先用干净水浸泡电极5-10分钟使电极活化。
外观介绍CT-3030电导率测试笔特点技术参数CT-3050 电导率测试笔特点技术参数CT-3060 TDS测试笔特点技术参数CT-3070 TDS测试笔特点技术参数CT-3080 盐度计特点技术参数CT-3090 盐度计特点技术参数CT-3030/CT-3060/CT-3080操作指南使用前请用力拔下仪表下方的电极保护套，请勿旋动！1.锁定功能CT-3030/CT-3060/CT-3080按ON/OFF开机，在正常工作时按下“HOLD”键将锁定液晶显示屏上的当前数据，并且在显示屏上会显示HOLD符号（如下图所示），再按下“HOLD”键即解除锁定模式，HOLD符号消失。
CT-3030 CT-3060 CT-30802.自动温度补偿(ATC)在液晶显示屏左下角有ATC符号出现，表示仪表正处于自动温度补偿工作模式。
盐度测量详解几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。
如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。
根据测定，海水中含量最多的化学物质有11种：即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子；氯、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。
其中排在前三位的是钠、氯和镁。
为了表示海水中化学物质的多寡，通常用海水盐度来表示。
海水的盐度是海水含盐量的定量量度，是海水最重要的理化特性之一，它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。
盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素，所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。
1.盐度的定义和演变绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。
因绝对盐度不能直接测量，所以，随着盐度的测定方法的变化和改进，在实际应用中引入了相应的盐度定义。
1.克纽森盐度公式在本世纪初，克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义，当时的盐度定义是指在 1000g海水中，当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替，所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。
其测量方法是取一定量的海水，加盐酸和氯水，蒸发至干，然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h，最后称所剩余固体物质的重量。
用上述的称量方法测量海水盐度，操作十分复杂，测一个样品要花费几天的时间，不适用于海洋调查，因此，在实践中都是测定海水的氯度，根据海水的组成恒定性规律，来间接计算盐度，氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下：S‰=0.030+1.8050Cl‰克纽森的盐度公式使用时，用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表，在实际工作中显示了极大的优越性，一直使用了70年之久。
但是，在长期使用中也发现，克纽森的盐度公式只是一种近似的关系，而且代表性较差；滴定法在船上操作也不方便。
于是人们寻求更精确更快速的方法。
我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过,而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正比，这就是著名的欧姆定律，即Ｉ= G()，式中G为比例系数, 又叫电导。
海洋试验中的观测仪器及技术发展海洋试验是一项旨在深入研究海洋环境的重要科学活动。
观测仪器及技术的发展对于海洋试验的成功实施至关重要。
本文将介绍海洋试验中常见的观测仪器及技术，并讨论它们在海洋试验中的应用。
一、测量水体温度和盐度的仪器1. CTD采样器CTD采样器广泛应用于海洋试验中的温度和盐度测量。
CTD代表测量电导率、温度和深度。
这种采样器通常由一组传感器组成，用于测量水体的电导率、温度和压力，从而确定水体的盐度和温度。
CTD采样器还可以搭配其他传感器，如溶解氧、叶绿素和浊度传感器，以获取更详细的水体特性数据。
2. 声速剖面仪声速剖面仪是用于测量水体中声速分布的仪器。
声速是海洋中声波传播的速度，它受到水温、盐度和压力等因素的影响。
通过测量水体中的声速分布，科学家可以研究海洋中的声波传播、洋流、海洋生物和地质等现象。
声速剖面仪通常是通过测量声纳脉冲在水中的传播时间和距离来确定声速分布。
二、测量水体中的生物和化学物质的仪器1. 溶解氧仪溶解氧是海洋试验中重要的生物和化学指标之一。
它对于海洋生态系统的健康和物质循环起着重要作用。
溶解氧仪用于测量水体中的溶解氧含量。
常见的测量方法包括电化学法和光谱法。
溶解氧仪通常使用电极或光学传感器来测量溶解氧含量。
2. 叶绿素仪叶绿素是海洋中的光合细菌和植物的重要生物标志物。
它的浓度可以用来评估海洋生态系统的生产力和营养状况。
叶绿素仪用于测量水体中的叶绿素含量。
它通常基于光学原理，通过测量水体中的光强变化来间接测量叶绿素含量。
三、测量海洋底质和地质特征的仪器1. 多波束声纳多波束声纳是一种用于测量海底地形和地质特征的仪器。
它通过同时发射多个声波束，测量声波在水下的反射时间和强度来构建海底的三维图像。
多波束声纳在海洋试验中广泛应用于海底地貌、地壳构造、海底沉积物等研究。
2. 激光扫描仪激光扫描仪是一种用于测量海底地形和物体形状的仪器。
它使用激光束扫描海洋表面，测量激光束与物体之间的距离，并通过计算和处理数据来生成三维模型。
盐度测量详解几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。
如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。
根据测定，海水中含量最多的化学物质有11种：即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子；氯、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。
其中排在前三位的是钠、氯和镁。
为了表示海水中化学物质的多寡，通常用海水盐度来表示。
海水的盐度是海水含盐量的定量量度，是海水最重要的理化特性之一，它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。
盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素，所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。
1.盐度的定义和演变绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。
因绝对盐度不能直接测量，所以，随着盐度的测定方法的变化和改进，在实际应用中引入了相应的盐度定义。
1.克纽森盐度公式在本世纪初，克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义，当时的盐度定义是指在1000g海水中，当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替，所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。
其测量方法是取一定量的海水，加盐酸和氯水，蒸发至干，然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h，最后称所剩余固体物质的重量。
用上述的称量方法测量海水盐度，操作十分复杂，测一个样品要花费几天的时间，不适用于海洋调查，因此，在实践中都是测定海水的氯度，根据海水的组成恒定性规律，来间接计算盐度，氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下：S‰=0.030+1.8050Cl‰克纽森的盐度公式使用时，用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表，在实际工作中显示了极大的优越性，一直使用了70年之久。
但是，在长期使用中也发现，克纽森的盐度公式只是一种近似的关系，而且代表性较差；滴定法在船上操作也不方便。
于是人们寻求更精确更快速的方法。
我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过,而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正比，这就是着名的欧姆定律，即Ｉ=G()，式中G为比例系数, 又叫电导。
多参数海水溶液检测传感器(硬件部分)关键词海洋；盐度测量；传感器不要删除行尾的分节符，此行不会被打印文档大全目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 课题的背景和意义 (4)1.2 盐度测量相关技术概述 (4)1.2.1 盐度的定义 (4)1.2.2 盐度测量技术的发展及比较 (6)1.2.3 盐度值的影响因素 (7)1.2.4 电导率仪工作原理 (8)1.3 课题的设计目标 (10)1.3.1 系统整体设计方案 (11)1.3.2 各部分功能实现规划 (11)1.4 本章小结 (12)第2章传感电路设计 (13)2.1 电导电极 (13)2.1.1 电导与电导率 (13)2.1.2 盐度传感器探头设计 (13)2.2 盐度传感电路 (14)2.2.1 测量电源设计 (14)2.2.2 整流滤波放大电路设计 (19)2.3 温度、压力传感电路 (22)2.3.1 温度传感器设计 (22)2.3.2 压力传感器设计 (25)2.4 本章小结 (30)第3章主控电路设计 (31)3.1 MCS51单片机最小系统 (31)3.1.1 高性能8位单片机AT89S52 (31)3.1.2 系统时钟电路 (32)3.1.3 CPU复位电路 (33)3.2 A/D模数转换电路 (33)3.2.1 TLC0832的特点 (33)3.2.2 TLC0832的封装形式和引脚定义 (34)3.2.3 TLC0832与单片机的连接 (34)3.3 RS-232串行通讯接口电路 (35)3.3.1 RS-232串行通讯概述 (35)3.3.2 RS-232串行通讯接口设计 (36)文档大全3.4 上位机M600型LCD触摸屏描述 (37)3.4.1 M600型LCD触摸屏基本属性 (37)3.4.2 M600型LCD触摸屏连接电路 (37)3.5 本章小结 (37)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A (41)附录B (53)附录C (62)文档大全文档大全第1章 绪论1.1 课题的背景和意义盐度是影响海水密度的重要物理量，是研究海洋学的要素之一。
测量盐度不仅在众多的应用科学如盐化工、水产养殖、生态网络调查、气候气象监测、能源探索等方面都有很重要的意义，而且在生物工程方面也有着重要的意义。
海洋科学考察需要将探测设备置于水面或水下某一位置，并获取此位置的相关信息，如盐度、温度、压力、深度以及生物环境等信息。
海洋水产品养殖需要经常监测水环境的各种参数状态，以确保成功养殖，其中海水盐度更是极其重要的因素。
因此如何设计一种检测快捷准确、运行稳定、结构简易并具备数字接口的新型海洋水环境参数传感探测器便显得十分重要。
1.2 盐度测量相关技术概述海水中的含盐量是海水浓度的标志，要精确地测定海水中的绝对盐量是一件十分困难的事情。
长期以来人们对此进行了广泛的研究和讨论，引进了“盐度”以近似地表示海水的含盐量。
1.2.1 盐度的定义1.2.1.1 基于化学方法的盐度的首次定义1902年克纽森(Knudsen)等人基于化学分析测定方法[1]，定义盐度为：“1kg 海水中的碳酸盐全部转换成氧化物，溴和碘以氯当量置换，有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数。
”单位是g/kg ，用符号‰表示。
按上述方法测定盐度相当烦琐，根据1891年马赛特发现 “海水组成恒定性”——海水中的主要成分在水样中的含量虽然不同，但它们之间的比值是近似恒定的。
据此，如果能测定出海水中某一主要成分的含量，便可推算出海水盐度。
己知海水中的氯含量最多，且可方便地用3AgNO 摘定法加以测定，基于海水组成恒定性规律，归纳出用测定海水氯含量的方法来计算盐度的公式：S ‰=0.030+1.8050Cl ‰ (1-1)称式(1-1)为Knudsen 盐度公式，其中Cl ‰称为海水的“氯度”，即“1kg 海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数。
”单位是克每千克，以‰号表示。
可见氯度的量值要稍大于海水的实际氯含量。
用3AgNO 滴定法测定海水的氯度时，需要知道3AgNO 的浓度，国际上统一使用一种其氯度值精确为19.374‰的大洋水作为标准，称为标准海水。
其盐度文档大全值对应为35. 000‰。
1.2.1.2 盐度的重新定义依式(1-1)计算盐度是很方便的，它一直延续使用到20世纪60年代。
随着电导盐度计的问世，测定盐度的方法更为方便，且精度大为提高[1][2]。
考克斯等人对由大洋和不同海区不深于100m 水层内采集的135个水样，准确地测定其氯度值计算盐度，同时测定水样的电导比R15，得出盐度S ‰与电导比15R 有以下关系式:S ‰ =-0.08996+28.2972015R +12.80832215R (1-2)-10.67869315R +5.98624415R -1.32311515R式(1-2)中15R 为“在15℃、一个标准大气压 (101325Pa )下，水样的电导率(,15,0)C S 与盐度精确为35.000‰(Cl ‰=19.374‰)的标准海水电导率(35,15,0)C 之比值。
”依此方法测定盐度的精度高且速度快。
因此，国际“海洋学常用表和标准联合专家小组”(JPOTS)于1969年推荐该式为海水盐度的新定义。
为使盐度的测定脱离对氯度测定的依赖，JPOTS 又提出了1978年实用盐度标度(theP-racticalSalinityScale,1978)，并建立了计算公式，编制了查算表，自1982年1月起在国际上推行。
1.建立实用盐度的固定参考点实用盐度仍然是用电导率测定的，为使海水的盐度值与氯度脱钩，所以选择一种精确浓度的氯化钾（KCl ）溶液作为可再制的电导标准，用海水相对于KCl 溶液的电导比来确定海水的盐度值。
为保持盐度历史资料与实用盐度资料的连续性，仍采用原来氯度为19.374‰的国际标准海水为实用盐度35.000‰的参考点。
配制一种浓度为32.4356‰高纯度的KCl 溶液，它在“一个标准大气压力”下，温度为15℃时，与氯度为19.374‰(盐度为35.000‰)的国际标准海水在同压同温条件下的电导率恰好相同，它们的电导比15(35,15,0)(32.4356,15,0)C K C = (1-3) 也就是说，当15K =1时，标准KCl 溶液的电导率对应盐度为35.000‰。
把这一点作为实用盐度的固定参考点。
2.实用盐度的计算公式51/2150i i S a K ==∑ (1-4)式(1-4)中15K 是在“一个标准大气压力”下，温度15℃时，海水样品的电导率与标准KCl 溶液的电导率γ之比，在15℃，一个标准大气压力下，γ等于42.896/mS cm ，这虽不是世界公认的数值（目前还没有公认的数值），但只要传感器在定标和测量时使用的是同一数值，该数值就不妨碍海水盐度的计算。
式中a 0=0.0080，a 1=-0.1692，a 2=25.3851，a 3=14.0941，a 4=-7.0261，a5=2.7081，535 iia ==∑；适用范围为242S≤≤。
由于海水的绝对盐度(SA)——海水中溶质的质量与海水质量之比值，是无法直接测量的，它与测定的盐度S显然有差异，因此也称S为实用盐度(PSU)。
实用盐度不再使用符号“‰”，因而实用盐度是旧盐度的1000倍。
1.2.2盐度测量技术的发展及比较盐度测定，就方法而言，有化学方法和物理方法两大类。
1.2.2.1化学方法化学方法又简称硝酸银滴定法。
其原理是，在离子比例恒定的前提下，采用硝酸银溶液滴定，通过麦克伽莱表查出氯度，然后根据氯度和盐度的线性关系，来确定水样盐度。
此法是克纽森等人在1901年提出的，在当时，不论从操作上，还是就其滴定结果的精确度来说，都是令人满意的[1]。
1.2.2.2物理方法物理方法可分为比重法、折射法和电导法三种[1]。
1.比重法测量是海洋学中广泛采用的，即一个大气压下，单位体积海水的重量与同温度同体积蒸馏水的重量之比。
由于海水比重和海水密度密切相关，而海水密度又取决于温度和盐度，所以比重计的实质是，从比重求密度，再根据密度、温度推求盐度。
2.折射率法是通过测量水质的折射率来确定盐度。
以上几种测量盐度的方法存在误差较大、精度不高、操作复杂、不利于仪器配套等问题，尽管还在某种场合下使用，但逐渐被电导测量所代替。
3.电导法是利用不同盐度具有不同导电特性来确定海水盐度。
1978年的实用盐标解除了氯度和盐度的关系，直接建立了盐度和电导率比的关系。
由于海水电导率是盐度、温度和压力的函数，因此，通过电导法测量盐度必须给予温度和压力对电导率的影响进行补偿，采用电路自动补偿的这种盐度计为感应式盐度计。
采用恒温控制设备，免除电路自动补偿的盐度计为电极式盐度计。
感应式盐度计以电磁感应为原理，它可在现场和实验室测量，因而得到广泛的应用，在实验室测量中精度可达0.003。
该仪器对现场测量来说是比较好的，特别对于有机污染含量较多、不需要高精度测量的近海来说，更是如此。
然而，由于感应式盐度计需要的样品量很大，灵敏度不如电极式盐度计高，并需要进行温度补偿，操作麻烦，这就导致感应式盐度计又转向电极式盐度计的发展。
最先利用电导测盐的仪器是电极式盐度计，由于电极式盐度计测量电极直接接触海水，容易出现极化和受海水的腐蚀、污染，使性能减退，这就严重限制了在现场的应用，所以主要用在实验室内做高精度测量。
加拿大盖德莱因文档大全文档大全(Guildline)仪器公司采用四极结构的电极式盐度计(8400型)，解决了电极易受污染等问题，于是电极式盐度计得以再次风行。
目前广泛使用的STD ，CTD 等剖面仪均是电极式结构的。
1.2.3 盐度值的影响因素1.2.3.1 温度对盐度测量的影响温度影响水溶液的电导率，因此温度与盐度有着紧密的关系[1]。
对于某一固定的水溶液其电导率几乎随温度线性地增加，但是，不同溶液、不同的电导率、不同温度下其温度系数是不同的，依据实验，在任意温度t 的条件下测定电导比t R ，由t R 可计算此时溶液的盐度，t R 计算公式如下：(,,0)(35,,0)t r s t R r t = (1-5) 其中(,,0)r s t 是仪器在t ℃下，测量得到的电导率值；(35,,0)r t 由下面的经验公式计算：2(35,,0)0.00330.879328.988r t t t =++ (1-6)在任意温度t 下，计算盐度的公式为0S S S =+∆ (1-7)其中 51/200i t i S a R ==∑ (1-8)5/20151(15)i i t i t S b R K t =-∆=+-∑ (1-9) S ∆是温度变化引起的盐度修正值，式(1-8)中系数a 的值与式(1-4)中相同。
