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声学多普勒流速剖面仪有哪些特点?

发布日期: 2021-12-13
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流速仪顾名思义是一种测量流速的仪器,可以用于江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速测量。水文上的流速是指水流质点在单位时间内沿流程移动的位移。渠道和河道里的水流各点的流速不相同,靠近河(渠)底、河边处的流速较小,河中心近水面处的流速最大,为了计算简便,通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。

声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,缩写:ADCP)是一种用于测量水速的水声学流速计。其原理类似于声纳:ADCP向水中发射声波,水中的散射体使声波产生散射;ADCP接收散射体返还的回波信号,通过分析其多普勒效应频移以计算流速。ADCP应用广的领域当属海洋学研究。ADCP也可用于河流、运河的流量测量。

新一代走航式声学多普勒水流剖面仪M9克服了早期仪器的缺陷,采用多频、智能的多种工作模式,解决了困惑水文的高、低流速测流难题。M9灵活的配置,考虑不同用户的需求,可实现无线通讯、内置GPS、遥控,解决河床走底引起的多普勒流速仪流量测验误差。

M9/S5作为一款专为河流流量测验所设计的仪器与老一代所有现有的多普勒流速仪相比,有以下几个特点:
 
1、多种频率换能器的配置。4个一组的二种不同频率换能器用于流速的测量,满足了从浅水到深水的不同河床条件,只用一款仪器进行流量测验的需要。
 
2、垂直声波探头专用于水深的测量。改变了原先采用斜向测速声波测量流速的同时,测量水深的方法。直接提高了水深的测量精度,以及流量的测量精度。500KHz工作频率的波束使得仪器的测量范围增加到80米之深。
 
3、全自动的测量方式,有四种自动转换的功能
 
工作模式的自动转换。仪器采用了一种 SmartPulseHD智能脉冲功能,基于实测动态的水深和流速,自动地选择 脉冲相干(PC)工作模式、或 宽带工作模式、或 窄带工作模式,这三种不同的工作模式都有其优点和弱点。M9/S5充分发挥了各种模式的优势,自动切换,使得仪器始终处于高分辨率的最佳性能比。
 
1)测量单元的自动转换。可根据实测水深和流速,自动选择从0.02~4米的测量单元。保证在浅水时具有很高的分辨率;在深水时有更大的测量范围。
 
2)二种不同频率换能器工作状态的转换。可根据实测的水深和流速,在浅水时采用高频的3MHz换能器测量流速,在深水时采用低频的1MHz换能器测量流速;仪器始终保持最佳的工作状态。
 
3)采样频率的自动转换。可根据水深的变化,自动调整仪器每秒钟的采样频率,其最高采样频率达到 70Hz。在水深变化的情况下,尽可能地获取更多的采样数,以提高仪器的测量精度。

4、仪器内部的流量计算功能。内置微处理器直接计算流量数据,而不再依赖于外部的计算机和测量软件进行实测数据的处理和计算。M9在测量过程中,即使通讯中断,也不会影响到测量的过程,更不会因此而丢失数据。仪器测量运行时甚至可关闭计算机;而重新开机通讯后仍可获得全部数据。大大提高了测量的可靠性。16G内存可用于保存实测的流速、水深流量、GPS等大量数据

5、可内置的GPS,满足了在走底河床情况下,仍然采用声学多 普勒 原理测量流量的可能性,而不必过虑因为采用外置GPS 所带来的不兼容等问题的困惑。SonTek 自行研制配套的DGPS(亚米级精度),和RTK GPS(0.03米精度),不同于市场上所选用的各种型号的GPS。DGPS不需要寻找地面上设置的基站,直接接收地球上空静止卫星的差分信号,以获得差分GPS 的精度。RTK GPS也不需要地面上已知点的支持,而自行在河岸的任何开阔处设立一个RTK基站。使得仪器的使用非常之灵活和简单。保证了在走底河床情况下的正确测流。

6、多种通讯方式 - 有线与无线的选择。对于无线通讯,也可以根据需要,采用无线电台的通讯方式。有效的通讯距离达1500米。除了可使用计算机与主机之间的通讯之外,还可以采用平板电脑来控制主机测量的开始和结束,并在平板电脑屏幕上给出实测的各种数据、航迹和图表。使用非常方便。

7、支持多国语言的操作、数据处理的计算机软件。可提供大量的实测数据,和经过计算、分析后的数据,同时提供多种方式,方便用户自行修正和处理数据。软件还可用于控制、下载、查看、分析数据等。

 

 
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