声学多普勒流量测验学习.ppt

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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内的平均流速
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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
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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
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
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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)
(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。
(pulsecoherent):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。
(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。
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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
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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。
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。
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二、走航式流量测验
x
Y
Z
剖面(j)
测量单元(n)
Q总=Σ(qn,j)+Σ(q边界)
X
Y
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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。
(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。
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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
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