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国内外海流观测设备介绍

海流观测是水文观测中最重要而又最困难的观测项目，现场条件对海流观测的准确度

产生极大的影响。为了在恶劣的海洋条件下，能准确、方便地观测海流，科学家研制出了各

具特色的海流观测仪器。根据流速传感器的工作原理，海流观测仪器可分为旋转式和非旋转

式两大类。根据海流计的设计原理，又可分为机械旋桨式海流计、电磁海流计、声学多普勒

海流计、声学多普勒海流剖面仪（ADCP）等四类，其中机械旋桨式海流计属于旋转式海流

计、后三类属于非旋转式海流计。

1机械旋桨式海流计

这类仪器的基本原理是依据旋浆叶片受水流推动的转数来确定流速，用磁盘确定流向。

根据这类仪器记录部分的特点，大致可分为厄克曼型、印刷型、照相型、磁带记录型、直读

型等旋浆式海流计。

1.厄克曼海流计

它是埃克曼在1905年(瑞典物理海洋学家V.W.Ekman）首先设计制造的一种海流仪器，

主要由轭架、旋桨、离合器、计数器、流向盒及尾舵等部件构成。70多年来一直保持其最

初的形式，但目前在向电子化方向发展，仪器的测量深度不受限制。但是，不能测低速流，

因为旋浆起动速度一般为3cm/s，测量精度一般为：流速±5cm/s，流向10°～15°。

图厄克曼海流计结构图

2.印刷型海流计

印刷型海流计是船用或浮标用的定点自记测流仪器，最大使用深度为6000m，连续记录

时间长达半年，流速流向记录在纸带或锡箔上。印刷型海流计的记录装置由弹簧带动，工作

程序由定时机构控制，测量流速范围一般为3～200cm/s，流速的均方误差小于2%，流向精

度为±5°，自记工作时间由时钟控制轮决定。

图印刷型海流计结构图

3.照相型海流计

是船用的定点自记测流仪器。照相型海流计用一个大直径导流叶轮测量流速，流向随

海流的转动方向的度盘示数进行照相记录，其测量值记录在耐压壳内的胶卷上。胶卷一般用

宽16mm、长15m，可记录6000幅照片，该仪器的测量深度为150m，自记工作时间达30天。

图照相型海流计

4.磁录式海流计

它是浮标用定点自记测流仪器，其工作原理多数将测量数据以二进制编码方式记录在磁

带上，也有用其他方式记录在磁带上的。最大使用深度为1000～6000m，大致测量流速范围

为3～400cm/s，准确度为3～5cm/s，流向准确度为±5°。如挪威产的安德拉海流计，也是

目前全世界使用较为广泛的海流计之一。

图安德拉海流计

5.直读式海流计

系船用定点测流仪器。流速流向测量的电信号均经电缆传递到显示器，测量数据直观、

资料整理方便，测量速度快，有的可以兼测深度。仪器最大使用深度为150～660m，流速测

量范围为5～700cm/s。这种仪器，美国、前苏联、日本都有生产，中国海洋大学海洋仪器

厂也进行批量生产。

图6-12SLC9-2型直读式海流计

2电磁海流计

根据磁场的来源不同可分为地磁场电磁海流计和人造磁场电磁海流计两种。

地磁场电磁海流计又可细分为深海型和表层型。深海型不适用于表层测流，在水深大

于100m的海区才能适用；表层型只适用于测表面层的海流。地磁场电磁海流计的优点是可

以走航自记，水下部件结构简易，可靠性高；缺点是由于它与地球垂直磁场强度有关，不能

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在赤道附近使用，只适用于地磁垂直强度大于0.1A/m的海区，同时，它受船磁的影响也较

大，其测流范围在3～300cm/s。测量精度流速为±2cm/s，流向为±5°。

人造磁场电磁海流计的使用受深度和纬度的限制不大。它适于船用或锚定水下测量，

和通常使用的直读式海流计差不多，只是水下传感器不同。如法国海洋鉴定设备公司生产的

MKⅢ型电磁海流计，它的水下传感器呈流线型，底部垂直地安装两对电极，内装有电磁线

圈，把30Hz的正弦交流电作用在线圈上，线圈便产生一交流磁场；当海水流过磁场时，电

极产生一个输出信