一、船舶 GPS 可以测量水深吗?
人们如果想深入了解海洋、在海上开展科学实验,开发或保护海洋资源,都需要获得一个最基础的海洋信息——水深。地球上海洋的平均深度大约为3800米,其中最深处是太平洋马里亚纳海沟“挑战者深渊”,深度大约11000米。
那么,这11000米水深是如何测量出来的呢?
有人问,用激光可以吗?陆地上我们就常用激光测量物体间的距离。
抱歉,答案还是
因为包括激光在内的电磁波在水中传播时衰减非常快,传播几百米就没能量了,所以肯定无法用于11000米深海域探测。
又有人问,用“尺子”怎么样?我把绳子绑上重物放入水中,等重物沉到底后,通过测量绳子的长度获得水深。
再次抱歉,这个方法看似直观,实则……效率又低,测量结果误差又大,而且只有特殊制作的绳子才能身负重物沉到11000米水深还不断裂,反正也是
这也不可以那也不可以,到底怎么样才可以呢?
这个测量海洋深度的问题,当然早就有人思考过,并确实有几种方法是可行的,不然咱们怎么知道的大海有多深呢~
一种方法是布放深度计(或压力计)到海底进行测量。
不过这种方法布放回收过程需要很长时间,而且水深结果是根据压力和海水特性反演出来的,结果会有一定误差。因此,这种方法虽然空间分辨能力非常高,但探测效率(单位时间所探测的面积)非常低。
还有一种方法,是根据重力影响下不同深度的海平面高度不同这一特性,利用卫星遥感测量海平面高度进而反演水深的方法。
这种方法的探测效率非常高,但是探测结果的空间分辨能力较低,无法得到精确的海底地形数据。
第三种,就是目前最常用的声学方法。
因为声波在水中传播时衰减远小于电磁波,频率越低衰减越小,所以通过合理选择频率,可实现11000米深海域探测。
一开始,科学家们使用的是单波束测深仪,它安装在船底,工作时向船的正下方发射一束声波信号,声波到达海底反射回来再由单波束测深仪接收。结合声波在水中传播速度、发射到接收所用传播时间,就可以计算出海底深度。
单波束测深仪可以快速有效地测量海洋深度,但一次测量只能获得一个位置的水深结果,效率还是比较低。
为了进一步提高11000米海域的声学探测效率,满足不断提高的科研需求,科学家们搞出了一个叫“全海深多波束测深系统”的东西。
全海深多波束测深系统也是安装于船体,工作频率一般为12kHz,从外观上看是两条阵,第一条是发射阵,沿着船体龙骨方向安装,它发出的声波信号会形成一个“发射扇面”,“照射”到垂直船体龙骨方向的海底条带的各个位置。在“发射扇面”上,波束沿着龙骨方向张开的角度较小,为0.5至2度,当波束角度为1度时,发射阵的长度约为8米。
第二条是接收阵,垂直于船体龙骨的方向安装,用于接收从海底反射和散射回来的声波信号。利用声学信号处理方法,接收阵可以只接收来自特定方向的声波信号,形成定向的“接收扇面”。在“接收扇面”上,角度为1至2度的多个窄波束垂直龙骨方向回收,当波束角度为2度时,接收阵的阵长约为4米。
“接收扇面”与“发射扇面”相交方向“照射”到的海底就是被测区域,根据声波信号传播回来的方向与往返时间,可以计算出被测区域的水深和距离船体的水平位置。
多波束测深系统的接收阵可以同时接收成百上千个特定方向上的回波,也就是说,一次测量就可以获得成百上千个位置的水深。
因此,全海深多波束测深是目前既高效又准确的11000米海域(包括深海海域)水深测量方法,其空间分辨能力显著高于卫星遥感测量方法。
通常情况下,船一边向前航行,一边测量水深,这样一次又一次的测量结果拼接起来,就能够得到一片区域的水深图,也就是海底地形图。
而在实际测量中,全海深多波束测深系统必须面临的难题是波束稳定技术。
众所周知,大部分时间里海洋不会风平浪静。
海水中的声速约为1500米/秒,探测11000米海域时,全海深多波束一次测量过程(从开始发射声波到接收完最远端返回的声波)需要几十秒,在这段时间里船的姿态始终随着风浪变化,此时声波的发射方向和回波接收方向可能都不再是预设的方向,得到的水深结果就会存在误差,拼接起来的水深图可能会发生扭曲。
这时候就要放大招了!
通过预测船体的姿态,全海深多波束测深系统采取相应的补偿措施,无论船的姿态如何变化,最终发射和接收的声波都能稳定在预定的方向上,获得更加均匀的探测结果。
为了使声波条带尽可能与船航行方向垂直,发射时采用向不同方向分别发射多个声波扇面拼成整个声波条带的策略,此时各个扇面“照射”海底区域的中心的连线垂直于船行方向。
此外,为更好地实现11000米海域水深探测,全海深多波束测量还采取多种消除误差和偏差的措施,包括选择合理的发射信号,进行姿态、位置、声速偏差修正以及多普勒效应修正等。
在实现11000米深海域高效准确探测的同时,全海深多波束测深系统还具备最浅在20米深海域进行探测的能力,并利用声波探测海底地貌与水中目标,为深海海域探测提供更丰富的探测信息。
而且近期,以中科院声学所为核心的科研团队,经过十年的艰苦研制与技术攻关,成功研制出了我国首套具有自主知识产权的全海深多波束测深系统,并且已安装于科学考察船开展了6000多公里测线应用示范,使我国成为继挪威、德国和丹麦之后第四个研制出现代全海深多波束测深系统的国家!
作者:中国科学院声学研究所 海洋声学技术中心 王舒文 刘晓东
出品:科普中国 科普融合创作与传播项目
监制:中国科学院计算机网络信息中心
科普融合创作与传播项目是中国科普博览团队在做的科普中国子项目,欢迎投稿(原创科普),邮箱yddzptj@cnic.cn,稿费多,平台广,速来~
二、纤维测量长度仪器
纤维测量长度仪器的重要性与应用
在当今快节奏的纺织工业中,纤维测量长度仪器是一个至关重要的设备。它不仅可以提供准确的纤维长度测量数据,还能帮助纺织企业保证产品质量,提高生产效率。本文将探讨纤维测量长度仪器的重要性及其在纺织行业中的应用。
纤维测量长度仪器的重要性
纤维测量长度仪器在纺织行业中扮演着不可或缺的角色。它可以准确测量纤维的长度,包括纤维的平均长度、最短长度以及长度分布等。这些测量数据对纺织企业来说至关重要,因为纤维长度会直接影响纺纱、织造等工艺的效果和产品的质量。一个优质的纤维测量长度仪器可以帮助企业避免生产过程中的问题,提高产品的质量和竞争力。
纤维测量长度仪器的使用还可以帮助企业在纤维采购过程中进行质量控制。通过测量纤维的长度,企业可以了解纤维的质量和特性,从而选择适合自己生产需求的纤维。这对于企业来说非常重要,因为纤维的质量直接决定了产品的成本和品质。通过使用纤维测量长度仪器,企业可以更好地控制纤维采购环节,降低生产成本,提高生产效率。
此外,纤维测量长度仪器对于纺织行业的研发和创新也起着重要的作用。研究人员可以通过测量不同纤维样品的长度,比较不同纤维材料的性能和特点,从而得出一些有益的结论。这些结论可以帮助纺织企业开发新的纤维材料,改进纤维相关的工艺流程,推动纺织行业的发展和创新。
纤维测量长度仪器在纺织行业中的应用
纤维测量长度仪器在纺织行业中有广泛的应用。以下是一些常见的应用领域:
- 纺织原料的质量控制:纤维测量长度仪器可以用来测量纺织原料中纤维的长度,帮助企业控制原料质量,选择合适的纤维。
- 纤维加工工艺的优化:通过测量不同工艺条件下纤维的长度,企业可以确定最佳的生产参数,提高生产效率。
- 产品质量的监控:纤维测量长度仪器可以用来监控生产过程中纤维长度的变化,及时发现问题并采取措施,保证产品质量。
- 纤维材料的研究:研究人员可以使用纤维测量长度仪器对不同纤维材料进行测量,研究纤维的性能和特性。
总之,纤维测量长度仪器在纺织行业中具有重要的地位和作用。它不仅可以提供准确的纤维长度测量数据,帮助企业控制纤维品质,还可以促进纺织行业的创新和发展。纤维测量长度仪器的广泛应用将不断推动纺织行业朝着更加高效、高品质的方向发展。
三、测水深度的仪器?
测深仪是新一代全数字化、电脑化产品,具有防尘、防水、抗震功能,是集水深测量、软件图形导航、定位数据、水深数据采集功能一体化的测量设备,是海洋、江河、湖泊、土地深度测量和开采、港口、航道疏浚工程测量的理想设备。
四、测水深仪器怎么调整?
测水深仪器是钓鱼中常用的工具之一,可以让我们在钓鱼时更加准确地测出水深,以便找到更理想的钓点。以下是测水深仪器的调整方法:
1. 调整悬浮物:在使用测水深仪之前,我们首先需要调整悬浮物的长度,以确保能够探测到正确的水深。一般来说,可以调整悬浮物的位置或者使用不同长度的悬浮物来实现。将悬浮物沉入水中,调整位置,直到悬浮物垂直于水面。
2. 调整标尺:在确定悬浮物的位置后,我们需要对标尺进行调整,以确保读数准确。一般来说,标尺应该与水面平行,这可以通过调整标尺的位置或者使用支架来实现。
3. 测量水深:经过以上两个步骤的调整后,我们可以将测水深仪器放入水中,等待悬浮物静止后,就可以读取水深。读取时应注意将标尺靠近眼睛,以确保准确读数。
需要注意的是,使用测水深仪器时需要注意安全。在悬浮物下发测时,手指要远离悬浮物以免被勾到。在深水里使用时要确保设备牢固不会漂走。
五、门窗测量仪器
测量是建造或翻新项目中至关重要的一步,尤其是当涉及到门窗安装时。为了确保门窗能够完美适合您的工程需求,您需要使用专业的门窗测量仪器。门窗测量仪器可以提供高精度、准确可靠的测量结果,确保您的门窗安装过程顺利进行。
门窗测量仪器的重要性
门窗测量仪器在门窗行业中扮演着至关重要的角色。它们能够帮助您准确测量门窗的尺寸、角度和固定点,确保所选门窗与您的建筑设计完美匹配。一个好的测量工具可以提供高准确度的测量结果,避免因测量错误而导致尺寸不匹配或安装困难的问题。
使用专业的门窗测量仪器,您可以确保门窗的安全性、密封性和视觉效果。测量结果的准确性关系到门窗的安装质量和性能,因此,在选择门窗测量仪器时,您需要考虑准确度和稳定性。
门窗测量仪器的种类
市场上有各种不同类型的门窗测量仪器可供选择。以下是一些常见的门窗测量仪器种类:
- 电子测距仪: 这是一种使用激光技术进行测量的仪器。它可以快速测量出门窗的距离,并提供高精度的测量结果。电子测距仪易于使用,并具有便携性,方便您在工作现场上进行测量。
- 角度测量仪: 这种测量仪器可用于测量门窗的开启角度。它可以帮助您确保门窗的开启范围在安全和设计要求内,并避免与周围物体的碰撞。
- 水平仪: 水平仪是一种用于测量水平的工具,适用于门窗的安装以及其他建筑项目。使用水平仪可以确保门窗的水平安装,以避免不均匀的开启和关闭,同时增强建筑物的整体美观。
- 测量尺: 测量尺是一种传统的测量工具,用于测量门窗的线性尺寸。它们常用于检查门窗的宽度、高度和厚度等维度。
如何选择门窗测量仪器
选择适合您需求的门窗测量仪器是至关重要的。以下是几个需要考虑的因素:
- 准确度: 要确保测量结果的准确度,您应选择准确度高的测量仪器。一些专业级的测量仪器具有更高的准确度,并且可以提供更可靠的测量结果。
- 稳定性: 测量仪器的稳定性直接影响到测量结果的可靠性。您应该选择稳定性好的测量仪器,以避免由于仪器本身的不稳定性而导致的测量误差。
- 易于使用: 对于门窗安装人员来说,一个易于使用的测量仪器非常重要。选择操作简单、功能明确的仪器,将能够提高工作效率并减少操作错误。
- 品牌信誉: 品牌信誉是选择门窗测量仪器时需要考虑的因素之一。选择知名品牌的测量仪器,可以增加产品的可靠性和售后服务的保障。
根据您的具体需求和预算,您可以咨询专业人士或通过在线门窗测量仪器商店了解更多信息。他们可以根据您的项目要求和预算提供更多选择,并帮助您选择最适合您的门窗测量仪器。
门窗测量的基本步骤
门窗测量需要一定的技巧和经验。以下是门窗测量的基本步骤:
- 准备: 在开始测量之前,您需要准备好所需的测量工具,如测量尺、角度测量仪等。
- 测量门窗尺寸: 使用测量尺等工具测量门窗的宽度、高度和厚度等尺寸。确保您准确记录测量结果。
- 测量门窗固定点: 使用角度测量仪等工具测量门窗的固定点,例如铰链位置和锁孔位置。
- 测量开启角度: 使用角度测量仪测量门窗的开启角度。确保开启角度符合安全和设计要求。
- 记录测量结果: 将所有测量结果记录下来,并在需要的情况下进行标记。这些记录将有助于后续的门窗制造和安装。
门窗测量是门窗安装过程中不可或缺的一部分。正确的测量可以确保门窗与建筑设计完美匹配,并提供良好的安全性、密封性和视觉效果。通过选择适合的门窗测量仪器,并正确执行测量步骤,您可以实现高质量的门窗安装,并增加建筑物的价值和吸引力。
六、宾得测量仪器
欢迎阅读本篇博客,今天我将为大家介绍一款备受赞誉的测量仪器——宾得测量仪器。宾得作为全球知名的测量设备制造商之一,在市场上占有重要地位。宾得测量仪器以其高精度、可靠性和创新性而闻名,成为各行各业的首选。
宾得测量仪器的特点
宾得测量仪器具有许多令人瞩目的特点,让我们来看看其中的一些:
- 高精度:宾得测量仪器使用先进的传感技术和精密的测量算法,能够提供极高的测量精度,满足各种测量需求。
- 可靠性:宾得测量仪器经过严格的测试和质量控制,确保它们在各种环境下都能稳定工作,长时间使用而不出现故障。
- 创新性:宾得不断推出新的测量仪器产品,不断创新和改进其技术,以满足不断发展的市场需求。
宾得测量仪器的应用领域
宾得测量仪器广泛应用于各个行业,以下是一些常见的应用领域:
- 建筑工程:宾得测量仪器在建筑工程中发挥着重要作用,可以进行土地测量、建筑物测量、地形测量等,为工程提供准确的测量数据。
- 制造业:宾得测量仪器在制造业中用于各种精密测量任务,如零件测量、工件定位、尺寸检测等,可以提高生产效率和产品质量。
- 地理测绘:宾得测量仪器可用于地理测绘和地图制作,准确测量地理坐标、高程、地形等数据,为地理信息系统提供基础数据。
- 环境监测:宾得测量仪器可用于环境监测和资源调查,如水质监测、空气质量监测、土壤测量等,帮助保护环境和优化资源利用。
宾得测量仪器的优势
与其他测量仪器相比,宾得测量仪器具有明显的优势:
- 品质保证:宾得致力于提供最高品质的测量仪器,通过严格的质量控制和信誉良好的售后服务,赢得了众多客户的信赖。
- 技术领先:宾得拥有先进的测量技术和专业团队,不断推出具有创新性的产品,满足市场不断变化的需求。
- 经济实惠:尽管宾得测量仪器具备高精度和可靠性,但其价格相对较为合理,为用户提供了经济实惠的选择。
- 全方位支持:宾得提供全面的技术支持和培训服务,帮助用户充分发挥测量仪器的潜力,解决使用过程中的问题。
宾得测量仪器的未来发展
随着科技的不断进步和市场的不断变化,宾得测量仪器正积极适应新的发展趋势,努力推动行业的创新与发展。
未来,宾得将继续加强技术研发,开发更多功能更强大的测量仪器,满足用户对于精度、可靠性和效率的日益增长的需求。
此外,宾得还将进一步拓展国内外市场,与合作伙伴共同发展,建立更广泛的销售和服务网络,为用户提供更便捷的支持。
总之,宾得测量仪器凭借其高精度、可靠性和创新性,成为各行各业的首选。无论是建筑工程、制造业、地理测绘还是环境监测,宾得都能提供高质量的测量解决方案。
宾得将继续致力于技术创新和产品优化,为用户提供更多更好的测量仪器,推动测量技术的发展进步。