Guildline 8400B型实验室盐度计故障修复
伴随着国际Argo计划的开展和中国Argo实时资料中心的建立,早在2002年11月,本中心就从加拿大引进了一台8400B型实验室高精度盐度计(目前在我国海洋调查和研究机构还十分鲜见),主要用于对Argo剖面浮标观测资料(要求盐度测量精度高于0.01)的校验和比测;同时,也用于校验船载CTD仪观测资料的质量。十多年来,该盐度计为我所,甚至国内海洋系统的科研单位承担的众多科研项目提供了盐度比测服务,累计提交了近20份比测报告,确保了Argo浮标和CTD仪观测数据的可靠性,并进一步提高了现场观测资料的质量。
然而,由于该盐度计的使用年限已超过10年,且许多零部件已经受损(图1-2)。2012年5月,由国家标准计量中心出具的对盐度计的检定报告表明,因盐度计内部的加热灯泡受损,导致恒温水槽失效,温度稳定度减弱,盐度小于17时,其示值误差已经超过了其原有的精度(0.002),到盐度为6左右时,误差已经达到了0.0054,但当水样盐度值在32.715至36.455时,仍能满足测量精度的要求。
图1 盐度计内部长满藻类 图2 流量控制阀门受损
2012年10月19日,在测量一批采集于南海的海水样品时,发现导电池内部存在异物(类似油污),导致导电池内有气泡。中心技术人员立即采取相关措施但并未将气泡排除,随后邀请高联公司驻中国办事处的技术人员来杭检修,但问题依然未能得到解决,且被告知,因该盐度计年久失修,需尽早返厂检修。中国Argo实时资料中心也曾多次申请购买一台新的高精度盐度计,但是一直未获批准。
经与高联公司中国代理商北京立丰世通科技发展有限公司协商,并签订仪器返厂维修合同。盐度计由该公司负责从北京发往加拿大高联公司维修,并于2013年3月检修完毕,运回北京,期间,恰逢加拿大圣诞节和国内春节,故维修时间长达4个月之久。按照维修合同规定,北京立丰世通科技发展有限公司将修好的盐度计送到天津国家海洋计量中心检定,从而出具第三方检定报告。在天津计量中心检定期间,发现了两个问题,一是盐度计开机后有较浓重的橡胶味,二是池温显示器读数出现高频闪烁。经检查,第一个问题很快得到解决,主要是由于更换了加热灯泡和软管所致,新的软管在开始使用时受热散发出较浓的橡胶味,但随着使用时间的推移,橡胶味渐渐消失;第二个问题是电流频率不匹配所致,加拿大的电流频率是60hz,而中国的电流频率则是50hz,但盐度计背部黏贴的60hz标签误导了加拿大厂方的技术人员,从而没有在盐度计运回北京之前将电流频率调回50hz。待高联公司中国代理商赴天津计量中心,并与加拿大厂家的技术人员沟通后,很快发现了症结所在,并由北京立丰世通科技发展有限公司的技术人员对盐度计的电流频率进行了重新调整。至此,经第三方检定,返修的盐度计性能符合出厂技术要求。两周后,该盐度计直接从天津运回杭州,并提供盐度计返厂维修报告和盐度计出厂前的标定报告。
2013年5月10日,我们对维修后的盐度计(图3)进行了开箱检查,没有发现异常状况,缺损和污损部件已经更换、清洗(图4),盐度计外观焕然一新。紧接着,我们使用标准海水样品对盐度计的工作性能进行了测试,发现每次测量的读数很不稳定,且读数数值一直处于上升状态。我们将测试发现的问题迅速通报了北京立丰世通科技发展有限公司,并根据相关技术人员的指点,花了数天时间查找原因未果。5月16日,加拿大高联公司总裁Richard Timmons先生和技术总监Mark Harold Evans先生在驻京办事处人员(图5)的陪同下,专程来到杭州。经过Mark先生检查,发现问题仍然出在电流频率上,于是重新对R257和R306两个电阻的频率进行了精确调节,再测量标准海水的盐度值,可以取得非常稳定的读数(三次相同值);最后,Mark先生还为中心技术人员示范了盐度计的正确使用和测量方法,并指出了测量过程需要注意的事项。中心技术人员也在Mark先生的指导下,进行了一次独立操作,从而对盐度计的具体使用步骤和测量过程中的注意事项有了全面的了解和掌握。


最后,Mark先生指出,由于该盐度计的使用年限已经超过十年,一些尚未更换的零部件可能会随时发生故障,故建议尽快采购新的盐度计作为备用,以免影响测量任务的顺利完成。为此,我们再次呼吁,Argo计划的持续发展以及越来越多的Argo浮标的投放,需要高精度的实验室盐度计来校验其观测的资料,才能确保为用户提供高质量的观测资料。其实,除了Argo浮标外,利用船载CTD仪对深海大洋观测中同样需要采用高精度的实验室盐度计进行比较观测,以便及时发现CTD仪电导率传感器可能存在的故障,并能有效校正和提高CTD仪观测资料的质量。值得一提的是,2009年7月Argo973项目第二航次的盐度比测过程中,就发现该航次有CTD仪观测的盐度值存在明显的质量问题,经CTD仪提供方-中国海洋大学船舶中心对仪器进行航次后标定发现,航次期间使用了错误的CTD仪标定参数。后采用更正后的标定参数对全部CTD观测剖面进行了重新计算,并经对比分析,发现三者的比测结果非常吻合。此次对比试验更突出了实验室高精度盐度计在保证船载CTD仪观测资料可靠性方面的巨大作用。采购一台新的盐度计,以满足各科研项目的海上调查需求已是迫在眉睫。

图5 加拿大高联公司专家在盐度计复检现场