Приборы > Погружной прибор


Responsive image

Погружной прибор

Прибор для подводных измерений УФ-излучения

Предназначен для исследования вариаций ультрафиолетовой радиации в водном слое на различных глубинах

Прибор включает в себя погружную часть и надводную часть, одновременные результаты измерения с которых накапливаются на карте памяти (SD) и периодически переписываются на персональный компьютер для последующей обработки. Для оперативной оценки результатов предусмотрен также вывод результатов текущих значений уровней УФ радиации на цифровой дисплей. Для анализа прозрачности водной среды в ультрафиолетовом диапазоне значения уровней УФ радиации, полученные на различных глубинах, корректируются с учетом вариаций ЕУР на поверхности водоема в зоне погружения. Кроме того, следует отметить, что, в отличие от зарубежных аналогов, данный прибор не требует сопутствующего погружения аквалангиста вместе с ним.


Введение

Мировой опыт исследований влияния УФ радиации на морские и пресноводные экосистемы позволяет считать, что в случае изменения интенсивности солнечного УФ излучения будут нарушены многие механизмы функционирования водных экосистем, что неизбежно приведет к отрицательным последствиям, как в локальном, так и в глобальном масштабе. Действие УФ радиации скажется на росте и размножении водных организмов, что отразится на продуктивности водных экосистем и выходе полезного для человека продукта. Таким образом, можно говорить об актуальности дальнейших углубленных исследований влияния УФ радиации на озерные экосистемы разного трофического и биолимнологического типа.

В 2012 году в Национальном Научно-исследовательском центре мониторинга озоносферы БГУ в рамках государственной программы научных исследований «Природно-ресурсный потенциал 3.01» были разработаны технические требований к погружной системе и ее конструкция, а также изготовлен экспериментальный образец погружного прибора для исследования сезонных вариаций УФ радиации в водном слое акватории оз. Нарочь.

Основные технические характеристики

Напряжение питания10-15 В
Потребляемая мощность10 Вт
Время автономной работы от штатного Li-Ion аккумулятора емкостью 5600 mAh4 часа
Максимальная глубина погружения30 м
Ошибка определения глубины±5 см
Спектральный диапазон285-400 нм или 285-315 нм
Рабочий температурный диапазон0..+30 °С
Запись результатов измеренийFlash-карта памяти 2GB

Конструкция прибора

Прибор состоит из двух переносных частей: погружной и надводной.

Конструкция погружного модуля состоит из входного коллектора излучения с косинусной характеристикой чувствительности, металлического корпуса, системы подвеса погружого модуля, нижней крышки основания. Герметичность модуля обеспечивается пятью уплотнительными кольцами в верхней и нижней крышках корпуса. В качестве входного коллектора излучения для погружной части прибора был выбран широкоугольный кварцевый объектив типа «рыбий глаз» с косинусной характеристикой чувствительности. Кварцевая линза герметично фиксируется в корпусе, в котором предусмотрена возможность установки тефлоновых рассеивателей (для коррекции угловой характеристики чувствительности) и системы фильтрации, обеспечивающей выделение УФ-Б диапазона. Конструкция коллектора предусматривает возможность регистрации излучения в двух спектральных диапазонах: 285-400 нм или 285-315 нм.

В надводном модуле для выделения рабочих спектральных интервалов используется револьверная головка с набором светофильтров. В качестве входного коллектора используется стандартный тефлоновый коллектор излучения по конструкции аналогичный элементу, используемому в фотометре ПИОН-Ф.

Для передачи данных от погружного модуля к надводному используется катушка с кабелем длиной 30 м.


Испытания прибора

В процессе лабораторных испытаний погружная часть прибора проверялась на герметичность при различных давлениях в течение 5 дней (по 4 часа в день) с использованием стальной герметичной камеры, заполненной водой, в которую помещался погружной модуль. При помощи компрессора внутри испытательного объема создавалось избыточное давлении 4 атм., что соответствует глубине погружения до 40 м. По результатам проведенных испытаний можно утверждать, что погружной модуль полностью герметичен и выдерживает давление на требуемых глубинах.

В сентябре 2013г. были проведены натурные испытания прибора на оз. Нарочь (рис. 4.20). Основная цель испытаний заключалась в проверке работоспособности прибора в реальных условиях, проверке чувствительности прибора к УФ радиации на разных глубинах, герметичности и надежности конструкции.

По результатам натурных испытаний прибора можно заключить, что чувствительности прибора более чем достаточно, чтобы измерять уровни УФ радиации под водой, герметичность прибора не нарушается, а конструкция прибора надежна.

Галерея:

  • Натурные испытания прибора на озере Нарочь, сентябрь 2013
Responsive image
Responsive image
Responsive image
Responsive image
Responsive image
Responsive image
Responsive image
Responsive image