XXG-T型海底地温梯度探测系统的研发及技术特点
一、工作原理不同
1、空气净化器是通过过滤原理，即用风机将室内污染的空气源源不断吸进净化机内，使之通过过滤系统即滤芯，把空气中的细小颗粒物和异味气体过滤吸附下来，或分解成二氧化碳和水。
2、除湿机也是通过风机把室内空气源源不断吸进除湿机内，其机身里的压缩机可以使空气中的水分瞬间冷凝成水，流入水箱，随着使用时间的变长，空气中的水分越来越少，湿度自然也就降低下来了。
二、功能不同
1、空气净化器主要是用来净化室内空气用的，包括甲醛，异味，灰尘，二手烟，细菌，霉菌，花粉等。
2、除湿机主要是用来降低或恒定室内空气的湿度的，部分除湿机带有加湿功能，可一定范围内调控空气湿度。
三、净化效果不同
1、除湿器只是把屋内空气中的湿气、水分抽出一部分，不能起到净化空气的作用。空气净化器可以过滤空气中的有毒有害物质，起到净化空气的作用，是人们呼吸健康的空气，对人们有很多好处。
2、除湿机在进风口处大多都有一个银离子过滤网，主要进行一些简单的过滤毛发纤维灰尘或有点杀菌的作用，但和净化机的净化效果不能比。
扩展资料：
一、空气净化器的选购技巧
1、滤材。好的过滤材料(如HEPA高密度滤材)吸附0.3微米以上污染物的能力高达99.9%以上。
2、净化效率。房间较大，应选择单位净化风量大的空气净化器，例如15平方米的房间应选择单位净化风量为每小时120立方米的空气净化器。
3、使用寿命。随着净化过滤胆趋于饱和，净化器的吸附能力将下降，所以消费者应选择具有再生功能的净化过滤胆，以延长其寿命。
4、房间格局。空气净化器的进出风口有360度环形设计的，也有单向进出风的，若要产品在摆放上不受房间格局限制，则可选择环形进出风设计的产品。
5、需求。根据需要净化的污染物种类选择空气净化器，HEPA对烟尘、悬浮颗粒、细菌、病毒有很强的净化功能，催化活性炭对异味、有害气体净化效果较佳。
6、售后服务。净化过滤胆失效后需到厂家更换，所以应选择售后服务完善的企业的产品。
二、除湿机的维护保养
1、正确调节去湿机的设定湿度：使用者调节除湿机的设定湿度时，应根据自身对潮湿的感觉、空间内的人数、空间大小等实际情况设定湿度。通常在休息、睡觉等较少活动量的状态下，房间相对湿度在60%RH左右，人体会感觉到较为舒适。
2、定期对去湿机进行清洁：定期拆下去湿机的过滤网进行清洁，可以有效提高除湿机的除尘效果，改善环境空气品质。定期清洗室外机的散热片，可有效提高其换热系数和换热效率，提高去湿机的工作效率。
3、定期让专业人员检查去湿机：去湿机经过长期的使用后，机组内的电气线路和控制元件都会有不同程度的老化，严重的会对机组和人体造成伤害，定期让专业人员对去湿机的电路进行检查，更换老化的元件，补充制冷剂，能防止元件老化对机器和人体产生危害，并能使去湿机保持在良好的工作状态。
4、长期不使用除湿器，应做好保护措施：冬季或出外等长期不使用除湿机时，应用防护罩罩着去湿机机，避免其日晒雨淋、灰尘沉积，造成日后清洗和维护的困难。
参考资料来源：百度百科-除湿机
参考资料来源：百度百科-空气净化器
1、通风净化
通风是最常见的处理办法。简单的开门窗、通风并不能保证有害物质减少到对人体安全的水平。在北京，不大适宜开门窗，这也影响了通风净化这一手段的实行。加上房屋设计不通透，通风功效会大大减弱。
2、绿色植物净化
吸甲醛能力强的有：仙人掌、吊兰、芦荟、君子兰、铁树、菊花等。植物对甲醛起到一个辅助的作用。这对于大居室来说，净化效果不能保证。
3、空气清新剂
用香水和空气清新剂只能暂时掩盖异味，并不能清除异味或有害物质。另一方面，还可能会造成二次污染。 得不偿失。
4、空气净化器
空气净化机分为负离子型、臭氧型、过滤吸附型、静电集成型和光触媒型。不同的空气净化器工作原理不同，如负离子型。通过产生负离子，分解空气中的异味和附着的烟尘，从而达到净化空气的目的。
空气净化器效果明显，自动化程度高，不需人工维护，稳定运行。但市场上产品都有优劣。所以要注意选购。考虑到安全性，不建议买臭氧型。虽然灭菌能力强，但它是一种污染气体，无形杀手，会造成人的神经中毒、头晕头痛、视力下降、记忆力衰退，造成二次污染。建议大家选购过滤吸附+光触媒型。
5、高效活性炭吸附法
活性炭是国际公认的吸毒能手，口罩、防毒面具都使用活性炭。其作用是除臭、去毒，无任何化学添加剂，对人无影响。
6、化学制剂净化法
它是通过物理吸附或化学反应消耗空气中的甲醛；目前，甲醛捕捉剂分为两种，一种中和甲醛来净化空气；另一种是封闭甲醛，阻止甲醛的挥发，来净化空气。
罗贤虎 徐行 张志刚 陈宗恒
（广州海洋地质调查局 广州 510760）
第一作者简介：罗贤虎，男，1971年生，硕士，现从事海洋地质与地球物理调查和技术方法研究工作。E-mai1：1uoXianhu＠163.com。
摘要 本文对自行研制的XXG-T 型海底地温梯度探测系统进行了全面的阐述，介绍了该系统的主要组成和技术指标，说明了在实验室内进行校准的情况和神狐海域的海试情况，分析了海试中系统与MTL地温梯度测量系统测量结果的对比，论证了XXG-T系统在海底地温梯度测量中的可用性以及测量结果的可靠性。
关键词 XXG-T 型海底地温梯度探测系统 MTL 校准 海试
1 前言
海底地热流测量是海洋地质地球物理调查的重要项目之一。其特点是：定点有缆作业、测量精度高、需要定期校检、设备易损。由于我国未掌握海底热流测量的核心技术，要开展该项目的调查工作存在着花费大、设备维修校验等技术环节受制于人等不足。广州海洋地质调查局在2004年3月从德国引进了MTL温度传感器并组合成地温梯度测量系统，在2004年5月由海洋四号船进行了海上试验和验收，迄今为止完成了上百个站位的测量工作，为水合物资源调查收集了宝贵的热流数据，但设备也受到一定的消耗。因此，开展国产地热流设备的研发工作显得十分重要。
为了改变这种不利的局面，广州海洋地质调查局海洋地质勘查技术方法所在引进、消化吸收国外设备的基础上，自主创新，自2004年1月，经过一年多的努力，研发出XXG-T型海底地温梯度探测系统，进行了海上试验，目前已用于海底沉积物地温梯度的测量工作，并且该设备在国家863计划“天然气水合物的热流原位探测技术”项目的资助下，将向可同时测量沉积物地温梯度和热导率的海洋地热流测量系统方向发展。
2 XXG-T型地温梯度探测系统工作原理
由于沉积物温度测量属于低功耗、低温段、高精度温度测量，对仪器稳定性的要求也特别高，据此所设计的XXT-G型地温梯度探测系统的工作原理图如图1所示，其原理是以恒定的电流（约20 uA）依次通过标准电阻和热敏电阻，测量标准电阻和热敏电阻两端的电压，通过标准电阻两端的电压值可导出恒流源输出的电流值，再算出热敏电阻的电阻值。这种方式可以实时测量恒流源的输出值，克服了仪器温漂和时漂带来的偏差。
图1 XXG-T型地温梯度探测系统工作原理图
Fig.1 Technical sketch of XXG-T geothermal gradient measurement system
本系统的电子电路主要由热敏电阻、参考电阻、恒流源、多路开关、AD转换器、单片机、实时时钟、UART/USB转换芯片、电源等部分组成。系统采用了高精度的NTC型热敏电阻，YSI55032为感温探头，其测温范围-40～+250T，25T时电阻为30KΩ。其中16：1的模拟开关选择ADG706，双16：1模拟开关选用ADG726，ADC则选用16位高精度的AD7705，FLASH存储为16M Bits的AT45DB161B，RTC选用PCF8563，MCU选用的是16位超低功耗的MSP430F1232，UART/USB选用AN2131Q组成的转换板，通过仪器桶上的USB接口，可以方便操作仪器。所有元件均选用低功耗器件，以保证系统整体的低功耗。
3 设备组成和技术指标
3.1 设备组成
XXG-T型地温梯度探测系统（图2）主要用于测量海底沉积物的地温梯度，其主要组件如下：①探针；②支撑杆，可更换为取样管；③连接器；④压力桶（内含电子电路、电源）；⑤平衡桶；⑥配重铅块；⑦电源（8节1.5VD型电池）。
图2 XXG-T型海底地温梯度探测系统
Fig.2 XXG-T geothermal gradient measurement system
3.2 主要技术指标
XXG-T型地温梯度探测系统的主要技术指标见表1。
表1 XXG-T型地温梯度探测系统的主要技术指标 Table1 The main technical target of XXG-T geothermal gradient meaSurement SyStem
4 设备校验
测温系统在研发制作过程中，校验工作是一个十分重要的环节，其主要目的是检验测量电路工作稳定性和可靠性、测量软件算法是否合理、测量精度的标定和评估等工作。本项工作是在华南国家计量测试中心开展的，华南国家计量测试中心是国家质量监督检验检疫总局在华南地区设立的国家法定计量鉴定机构，该中心所出具的数据可溯源至保存在中国计量科学研究院的国家计量标准和国际单位制（SI）。
XXG-T系统是在华南国家计量测试中心热工实验室进行校准的，实验室的环境温度为25±2T，相对湿度≤85%，所使用的主要计量标准器具为PT100铂电阻温度计，计量特性为一等，校准的技术依据为FFR199903数字温度计校准方法文件。
4.1 校验过程
2005年5月26日和6月25日，对探针的9个通道进行了校准。根据海底热流测量设备的工作特点，9个通道校准温度点确定为 1.000，2.000，3.000，4.000，5.000，6.000，9.000，15.000，21.000T，共9个温度点。在校准过程中，首先将探针的9个热敏电阻放入到合适大小的玻璃试管中，在试管中灌满矿物油后，将带热敏电阻的试管放入到恒温箱中（图3），待恒温箱的温度达到1.000T（恒温箱的温度由PT100铂电阻温度计测量）并稳定后，开始对系统进行校准，即测量一定时间（如3分钟）的温度，研发设备和校验设备同步观测、记录和保存9个热敏电阻所测量的温度情况。完成每一步测量后，将恒温箱的温度上升到下一个指定温度点再进行测量，然后依次完成对后续温度点的校准。
图3 探针探头准备放入恒温箱进行校准（左）探针正在恒温箱中进行校准（右）
Fig.3 The Probe is about to carry on the calibration in the thermostat（left）The probe is carrying on the calibration in the thermostat（right）
4.2 校验结果
XXG-T系统所使用的R（所测量的热敏电阻阻值）—T（计算出的温度值）转换公式为STEINHART＆HART方程，即
1/T=A+B（1n R）+C（1n R）^3，
式中：T为各通道的温度值，单位为开尔文（K）；R为各通道传感器对应的实测电阻值，单位为欧姆（Ω）；A，B，C为计算系数，温度传感器组的各通道计算所用系数见表2。测量系统利用这些参数计算出各通道的温度值。
表2 温度传感器组中的各传感器系数表 Table2 Each SenSor coefficient liSt in temperature SenSor group
由计算出的温度再和各校正温度点示值进行比较，可以得出各通道在各校正温度点示值的修正值如表3。
表3 温度传感器组的各校正温度点示值修正值表 Table3 The correct value liSt of each calibration temperature point in temperature SenSor group
依据以上校准结果，温度传感器组的各传感器在1.0～6.0T的范围内，在配置好各通道参数后的最大测量误差优于5mK，而在海底沉积物地温梯度测量中，真正有效的温度数据范围也是1.0～6.0T，故XXG-T系统的测量精度完全可以满足海底沉积物地温梯度的测量要求。
5 海上试验情况
5.1 神狐海域的海上试验
海上试验主要是检验设备的适用性、稳定性以及耐压水密情况，检验系统的海底温度测量工作状况，以及与MTL地温梯度测量系统进行对比试验。
神狐海域的海试工作时间为：2005年8月23日5：00（GMT），地点为：19°54.3316′（N），115°24.7260′（E），水深1490m。
预先准备工作：系统安装完成后，对仪器进行了短暂的测试，确保系统工作正常。下水前进行了电池电量的检查和参数的设置，设定系统的采样率为1s，记录时间为1小时，系统参数设置见图4。
图4 XXG-T型海底地温梯度探测系统软件界面
Fig.4 XXG-T geothermal gradient measurement system software interface
安全措施：系统安装完成后对所有的部件进行了检查、以防止在试验过程中出现松动。在系统与PC机之间的接口上插上了阻头，并且涂上了硅胶进行水密。
系统的安装：为了MTL系统进行对比，在钢矛上按不同角度和一定距离安装了5个MTL探针（图5）。
海试的作业过程类似有缆作业，安装了Pinger监控设备与海底之间的距离。设备以正常速度（约1m/s）下放至离海底50m时（即Pinger与海底的距离为150m），停留5分钟，然后以高速（约1.6m/s）插入海底，到海底后停留约10分钟，在此期间，绞车操作人员严密监控绞车的张力情况，同时监控Pinger与海底的距离，以保证仪器能够在沉积物中保持稳定。过10分钟后，以低速（0.3～0.4m/s）将仪器从沉积物中拔出，待绞车张力下降（仪器完全拔出）后以正常速度收至距海底70m停留约3分钟，为保证试验的成功，又将设备第二次快速插入到海底沉积物中，同样停留约10分钟后拔出，再以正常速度将仪器回收到甲板上。回收后，通过仪器的USB口将采集的数据读入到PC机中。
图5 XXG-T系统（图2）与MTL系统安装图比较
Fig.5 The installation contrast between XXG-T system and MTL system
5.2 试验结果分析
海试成功地取得了有效数据。XXG-T与MTL系统试验结果如图6所示，可见两个系统的温度变化曲线均清楚地反映了探针下插、稳定、起拔、再下插、再稳定各阶段温度的变化情况。从图中可以看出：XXG-T系统的响应时间较MTL系统慢，这是系统内部电路电容的影响增加了仪器的响应时间，但当探针插入海底与沉积物环境温度达到平衡后，测量数据趋于稳定，因此这不影响测量结果。此外，当探针刚插入到沉积物中时，探针与海底沉积物摩擦生热，从而引起沉积物的温度上升，随着探针稳定在沉积物中时间的延长，摩擦热最终消散，探针感应到沉积物的温度，从图6可以明显看出，探针所测量的温度趋于稳定，这正是海底沉积物环境温度在实现平衡过程中的一个反映。
抽取两个系统各探针的稳定点数据，并将它们进行一元线性回归分析，分析结果如图7所示。从图中可以看出，两个系统在相近位置所测得的温度值相当接近，同时也说明两个系统之间的系统误差很小。此外，XXG-T系统所测温度值经过一元线性回归后获得的温度梯度值为105.2mK/m，而MTL系统所测温度值经过一元线性回归后获得的温度梯度值为103.7mK/m，两者之间的差值完全在海底沉积物地温梯度测量的误差范围之内，这使两个系统的测量准确性和可靠性获得了相互验证，同时再次说明两个系统具有非常好的一致性。
图6 MTL（左）与XXG-T系统（右）测量数据（横坐标表示时间（s），纵坐标表示温度（T））
Fig.6 The measurement data of MTL（1eft）and XXG-T（right）（X-axis expresses time（s），y-axis expresses temperature（T））
图7 XXG-T系统与MTL系统在神狐海域测量的地温梯度比较
▲XXG-T系统测得的沉积物温度；XXG-T测量数据一元线性回归情况；●MTL系统测得的沉积物温度；—— MTL测量数据一元线性回归情况
Fig.7 Geothermal gradient measurement contrast between XXG-T system and MTL system in SHENHU sea area
x-axis expresses depth（m），y-axis expresses temperature（T）；▲Expresses sediment temperature measuredby XXG-T system，Expresses XXG-T measurement data in unitary linear regression；●Expresses sediment temperature measured by MTL system，——Expresses XXG-T measurement data in unitary linear regression.
6 结语［1～5］
从海上试验结果可以看出，研发的XXG-T型地温梯度测量系统在试验过程中反映了良好的技术特性，尤其是与德国MTL系统对比具有良好的一致性，两个系统相互验证了测量结果的可靠性。由上述内容可以得出以下几点：
1）XXG-T系统的测量温度点为9个，各探头之间的间隔为0.7m，间隔小，有利于表层沉积物内的温度场分析，并提高测量的准确度；
2）XXG-T系统是在华南国家计量测试中心进行校准的，这使系统校准具有可靠性和权威性；此外，由于设备属于自研设备，定期校验十分方便；
3）XXG-T系统的研制成功，为目前原位热流探测系统的研发奠定了坚实的理论和实践基础；
4）海底地热流测量不仅仅是天然气水合物、海洋油气资源调查的重要手段之一，也可以用于海洋区域调查和大洋调查中，因此XXG-T系统具有广泛的应用前景。
致谢 衷心地感谢“海洋四号”船的所有船员和调查人员，是他们的全力支持和帮助才使得XXG-T系统海上试验得以顺利进行并取得圆满成功。
参考文献
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Development and Technical Character of XXG-T Marine Geothermal Gradient MeaSurement SyStem
Luo Xianhu Xu Xing Zhang Zhigang Chen Zongheng
（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）
Abstract：This paper expatiates self-developed XXG-T Marine geothermal gradient measurement system comprehensively，introduces the system main components and technical target，describes the system calibration in laboratory and sea trial in SHENHU sea area，analyzes the measurement result contrast between XXG-T system and MTL geothermal gradient measurement system in sea trial，and demonstrates XXG-T system’s usability and the measurement result reliability in marine geothermal gradient measurement survey.
Key WordS：XXG-T Marine geothermal gradient measurement system MTL CalibrationSea trial
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