搅拌速率自适应的沉积物-水界面物质通量测量仪研究

摘要

沉积物-水界面物质通量测量仪(Benthic Flux Chamber)是测量海底物质交换通量的设备，相对于实验室培养（Laboratory Incubation），能够实现沉积物及其上覆水的原位培养（In-Situ Incubation）和采样（Sample）。针对传统测量仪无法根据海底流速进行底栖室内(Benthic Chamber)搅拌速率调节的问题，提出了一种搅拌速率自适应的沉积物-水界面物质通量测量仪，并对其软硬件进行了设计。
　　本文分为五章:
　　第一章阐述课题的由来和研究意义，提出问题，并讨论了研究内容和目标。
　　第二章论述沉积物-水界面物质通量测量仪硬件设计，详细说明了各主要硬件模块，包括采样器、洋流计、底栖室等。
　　第三章论述通量测量仪软件系统设计，包括主程序和各功能模块程序。
　　第四章描述水槽实验，包括自适应搅拌速率控制策略和各模块功能实验。
　　第五章对全文进行了简明总结，对以后的工作研究作了展望。

目录

声明

致谢

摘要

图表清单

1．1 研究背景

1．2 沉积物-水界面物质通量测量仪国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 问题的提出和技术方案

1．3．1 问题的提出

1．3．2 技术方案

1．4 本文的研究目标和研究内容

1．4．1 研究目标

1．4．2 研究内容

1．5 论文创新点

第2章 沉积物-水界面物质通量测量仪硬件设计

2．1 沉积物-水界面物质通量测量仪硬件构成

2．2 采样器硬件设计

2．2．1 采样器结构设计

2．2．2 采样器工作原理

2．2．3 采样器硬件设计

2．3 洋流计硬件设计

2．3．1 洋流计结构设计

2．3．2 洋流计测量原理

2．3．3 洋流计硬件设计

2．4 底栖室硬件设计

2．4．1 外框架材料选择

2．4．2 底栖室典型结构形式及材料选择

2．4．3 搅拌装置设计

2．5 电子腔设计

2．5．1 电子腔材料选择和设计

2．5．2 密封结构设计

2．6 系统控制电路模块设计

2．7 系统电源

2．8 本章小结

第3章 沉积物-水界面物质通量测量仪软件设计

3．1 引言

3．2 软件开发环境

3．3 主程序设计

3．4 采样器程序设计

3．5 洋流计程序设计

3．6 搅拌速率自适应控制策略与程序设计

3．6．1 搅拌速率自适应控制策略

3．6．2 搅拌速率控制程序设计

3．7 本章小结

第4章 水槽实验研究

4．1 搅拌速率自适应控制策略实验研究

4．1．1 不同流速下的扩散速率实验

4．1．2 不同搅拌速率下的扩散速率实验

4．2 通量测量仪调试与实验验证

4．2．1 功能模块调试

4．2．2 采样器实验验证

4．2．3 洋流计实验验证

4．2．4 搅拌速率自适应的实验验证

4．3 本章小结

5．1 论文总结

5．2 工作展望

参考文献

作者简历