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声学多普勒流量测验学习

5、用户设置-基本设置
设置:文件名前缀、换能器深度、保存记录目录
根据测站名设定 根据断面长短
根据探头入水深度
方便用户管理
三、声学多普勒流速仪的操作 现场测验,使用RiverSurveyor软件
6、用户设置-剖面范围
设置:最大深度、流层大小、盲区。
断面最大水 深+1米
根据断面水 深、大小、 精度要求
一、声学多普勒流速仪的测验原理
声学多普勒流速仪在流量测验方面的应用
走航方式 - 实时的流量测验
后面重点讲
固定方式 - 在线的自动连续测验
涉水方式 - 点流速的流量测验
二、走航式流量测验
从理论上讲,走航式声学多普勒流速仪流量测 量原理与传统的人工船测或缆道测量等的基本 原理一样。 在测流断面上布设多条垂线。
Fd
V 2 Fs C
Fd:声学多普勒频移; Fs:发射声波的频率 V:颗粒物沿声波方向的移动速度 C:声波在水中的传播速度
一、声学多普勒流速仪的测验原理
声学多普勒效应(三种类型)
1.窄带(narrowband):ADVP声信号发射,接收和处理的一种方法:对于每一个 流速测量,ADVP发射一个单独的,相对讲较长的脉冲声波,然后聆听(即接受) 水体中颗粒物对这个脉冲的反射波,并记录发射波与反射波之间的频率改变。 这个频率改变即称为多普勒频移,用来计算水体的速度。 2.脉冲相干(pulse coherent):ADVP声信号发射,接收和处理的一种方法。对 于每一个流速测量,ADVP发射一对较短的脉冲。ADVP测量两个反射信号之间的 相位差并据此计算多普勒频移。 3.宽带(broadband):ADVP的声信号发射,接收和处理的一种方法。对于每一个 流速测量,ADVP发射一组脉冲波,该脉冲波被反射后与发射波之间有一相位差, 用来计算多普勒频移。宽带型ADVP的介于窄带型和相干型ADVP之间。
输出到岸 边距离。
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验,使用RiverSurveyor软件 11、完成一次测验后,使用同样方法,从另一岸测回。 完成一测回流量测验。 12、单击”处理“-”流量计算“对一次验测进行整理。
对左右两边 距离进行调 整
对河岸两过 计算剖面进 行选择
三、声学多普勒流速仪的操作
1、走航式安装法
支架安装:将探头安装在船尾机的一侧支架上。 船体安装:将探头安装在供销商提供的金属船体上。
三、声学多普勒流速仪的操作 (ADP河猫为例)
1、走航式安装法-------安装注意事项
入水深度:仪器探头的入水深度,应根据测船 航行速度、水流速度、水面波浪大小、测船吃 水深度等因素综合考虑,使探头在整个测验过 程中始终不会露出水面。 探头方向:探头安装方向,垂直方向应保证仪 器纵轴垂直,水平方向应使仪器探头上的方向 标识箭头与船体纵轴线平行。
在每条垂线处测量水深并测量多点的流速。
计算得到垂线平均流速。
只是声学多普勒流速仪所测的垂线可以很多很 多,每条垂线上的测点也可以很多很多。
二、走航式流量测验
测量单元 (n)
剖面(j)
Z
Y Y
X x
Q总 = Σ(qn,j) + Σ(q边界)
二、走航式流量测验
但是二者之间还是有一些不同之处:
(1)传统方法是静态方法。无论是人工船测、 缆道测量等等,仪器总是固定于所测垂线上进 行测量。而声学多普勒流速仪是动态测量方法。 声学多普勒流速仪在随测量船只运动过程中进 行测量。
测次要求 水情平稳时,一般采用实测流值接近的连续2 个测回的平均流量。 当水情涨落变化快时,可用一个测回的实测流 量计算平均流量。
(2)传统方法的测流断面通常要求垂直于河岸。 声学多普勒流速仪测量过程中不要求测流断面 垂直于河岸。船的航行轨迹可以是斜线或曲线。
二、走航式流量测验
走航式声学多普勒流速仪主要生产厂家有
1、美国RDI公司
2、美国SONTEK公司
二、走航式流量测验
RDI公司产品
二、走航式流量测验
SONTEK公司
三、声学多普勒流速仪的安装
三、声学多普勒流速仪的操作 现场测验,使用RiverSurveyor软件
7、用户设置-剖面范围
设置:坐标系统、底跟踪、温度模式。
无GPS、无走底 沙时采用
测验断面水温, 探头测出 设置完成, 单击确定
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验,使用RiverSurveyor软件 8、设置完成后,进入测量阶段。单击“工具栏”中的草 绿色三角形。
内的平均流速
一、声学多普勒流速仪的测验原理
多普勒频移是由于声源 与接受物体之间的相对 运动而引起的
声源与物体之间在垂直方 向的相对运动,则不会产 生多普勒频移
如果发射某频率的声波 被一个移动的物体所反 射,也会产生多普勒频 移
一、声学多普勒流速仪的测验原理
声学多普勒流速仪换能器发射某一固定频率的 声波,被流动水体中的颗粒物反射,会产生多 普勒频移
三、声学多普勒流速仪的操作
12.测验精度分析及误差来源(畅流期)
对测站采用走航式流量测验,其测验精度应满足 GB50179-93的规定。 单次流量测验下表的指标要求。
测站类型 一类精度水 位站 水位级 高 中 总随机不确度 5 6 -2~1 系统误差

9
三、声学多普勒流速仪的操作
12.测验精度分析及误差来源(畅流期)
1、双击图标 →
RiverSurveyor
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验,使用RiverSurveyor软件 2、点击“工具菜单”中 “系统” 单击
3、单击“系统菜单”中“单击这里进行 检查”
单击 4、单击“系统菜单”中“转到ADP用户设置”进入用 户设置
三、声学多普勒流速仪的操作 现场测验,使用RiverSurveyor软件
三、声学多普勒流速仪的操作
2、准备工作 仪器是否有污损、变形。 供电系统输出的直流电压是否符合仪器 标称要求。 使用的电缆和插头接件应逐一清点,应 备有足够的备件上。 将仪器安装到测船上并检查设备运转情 况是否正常。
三、声学多普勒流速仪的操作
3、现场测验
(1)首先仪器供电,将数据线与计算机相连,使用 SonUtils 3.02 (诊断软件)对仪器自检。 SonUtils 3.02主要功能: 用于诊断仪器是否正常工作; 将本地时间(计算机时间)传递给仪器; 仪器安装时,可用于校正罗盘; 将仪器内存中的数据下载到计算机和对内存的格式化; 检查仪器的硬件配置和仪器工作时的用户设置; 用直接命令检查和维修仪器。
出现三条流 速信号,形 状相似
将探头测到信息 反映在项目菜单 中,只是显示并 不记录保存。
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验,使用RiverSurveyor软件 9、当测量正确后,将船开到岸的一侧。单击“工具”栏 中的红色按钮开始流量测验。
根据水流方向 确定左右岸 使用测距仪测 量到岸边距离
根据岸边河床 形状确定
注:当按下红钮,测验开始,数据记录保存,测船开始向另一边行驶
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验,使用RiverSurveyor软件 测验时,船பைடு நூலகம்断 面线上行驶,保 持稳定 船速小于流速 的2倍,否则可 能使探头露出 水面,失去底 跟踪
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验,使用RiverSurveyor软件 10、当船行驶到另一岸边,再一次单击“工具栏“中的 红色圆形按钮,完成一次测验程过。
现场测验,使用RiverSurveyor软件 10、流量成果查看。单击上”文件“-”流量摘要“,可 以看到本次测验的水文要素。将成果输到相应报表中。
三、声学多普勒流速仪的操作
11.声学多普勒流速仪检查和保养 每次测量结束后,即时拆卸设备。使用干净手 巾擦干声学多普勒流速仪探头。 其次,对声学多普勒流速仪进行检查,以确定 换能器、机壳、接插件、电缆是否有损坏、损伤。 测验完毕,将仪器设备装入仪器箱内且保持自 然状态。 定期对仪器供电设备检查,急时补充电源。 野外作业时,应避免传感器长时间暴晒。 河猫长时间不使用,应将电台中的干电池急时 取出。
声学多普勒技术在水文测验中的应用
学习内容:
1.声学多普勒流速仪的测验原理。 2.走航式流量测验 3.ADP河猫流量测验的具体操作
一、声学多普勒流速仪的测验原理
声学多普勒流速仪是一种利用声学多普
勒原理测量水流速度剖面的仪器
机械式流速仪是测量仪器所处位置的测
点流速
声学多普勒流速仪可以测量距仪器一定
范围内的许许多多点的点流速及该范围
三、声学多普勒流速仪的操作
SonUtils 3.02 使用步骤: 4、依次点击:硬件配置、系统参数、显示设 置、自动测量参数。
三、声学多普勒流速仪的操作
SonUtils 3.02 使用步骤: 5、设置时间
6、保存文件、关闭应用程序。
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验,使用RiverSurveyor软件
三、声学多普勒流速仪的操作
SonUtils 3.02 使用步骤:
1、双击图标 → 出现左边的一排菜单。 2 、单击“通讯”中的 COM1 → 右边出现“ connected to COM1: at 9600”。
三、声学多普勒流速仪的操作
SonUtils 3.02 使用步骤:
3、单击“初始化” → 右边出现
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