声学多普勒流量测验学习
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河流声学多普勒测流方法作者:朱洪戬赵博然来源:《吉林农业》2014年第01期摘要:利用声学多普勒原理测量河流的流速是一种高精度测流方法。
与传统的测流方法相比,多普勒测流具有测量精确度好、分辨率高、资料完整、信息量大等优点,适用于复杂河流的流速、流量测量。
关键词:声学多普勒测流;原理;方法中图分类号:P335文献标识码:A文章编号:1674-0432(2014)-01-60-1河流声学多普勒测流于20世纪90年代引入我国,广泛应用于气象、农业、水利等许多领域。
声学多普勒测流利用声学多普勒原理测量水流剖面的流速,与传统的测流方法相比,具有测量精度好、时间短、分辨率高、资料完整、信息量大等优点,适用于复杂河流的流速、流量的测量[1]。
1测量原理与方法声学多普勒测流假定水体流速与水体中颗粒物的运动速度相同,利用多普勒频移测量水流流速。
标准的多普勒测流配有4个换能器。
换能器的作用,一是向水体中发射声波,二是接收被水体反射回来的声波。
当河流中的颗粒物运动方向接近换能器时,换能器接收的反射频率比发射频率高;当河流中的颗粒物的运动方向远离换能器时,换能器接收的反射频率比发射频率低。
这种回波频率与发射频率之间的差值,即为多普勒频移[2-3]。
2.1相同之处按照《声学多普勒流量测验规范》的要求[4],传统测流与多普勒测流在测量方法与基本原理上有相同之处,它们都需要设置测速垂线,每条测速垂线上都要测量河流水深,并且要测量不同水深点的流速,依据不同水深点的流速计算该垂线上的平均流速。
2.2不同之处传统测流是将流速仪固定在水中不同深度逐点测量。
多普勒测流是在测船移动时,对不同深度点不间断地连续动态测量。
传统测流时的垂线条数受自然条件的制约,一个河流断面只能设置数个垂线,每条垂线上也只能测量数个不同深度的流速。
多普勒测流理论上可以测量无数条垂线及无数个深度的流速。
传统测流的测量断面必须垂直于河岸,多普勒测流可以随机的沿斜线或曲线测量。
声学多普勒流量测验规范 2021声学多普勒流量测验(DopplerFlowTesting)一种用于确定和检测流体流动状态的特殊技术。
它可以用于探测流体的流动速度、密度和流量,并为管道的充放气操作提供可靠数据。
在2021年,专业机构出台了声学多普勒流量测验规范。
在声学多普勒流量测验中,标准工艺是利用多普勒效应来检测流体流动的速度、密度和流量。
具体而言,它要求将套管插入流体流管,并在其中安装音叉。
然后向流体中发射声波,并记录声波衍射出来的频率变化,即可以推算出流体流动的速度和量。
为了确保测量结果的准确性,2021年成立了声学多普勒流量测验规范,主要包括以下几点:1、设备的选择:测量设备必须经过严格的认证和测试,确保设备精度和可靠性。
2、流量测量方法:检测时,应确保流体流动是恒定的,同时也要考虑流量测量点的位置,注意减少测量误差。
3、数据处理:检测完毕后,流量测量的结果应及时处理,针对不符合要求的结果也应及时进行调整和重新计算。
4、安全措施:测量过程中要求实行有效的安全管理,采取有效的安全措施,防止意外的发生。
2021年新版的声学多普勒流量测验规范,既保护了测试设备,又能提供准确可靠的测量数据。
它为管道系统提供了更完善、更科学的检测性能,为企业管理流体运动提供了重要的帮助。
声学多普勒流量测验规范,不仅体现了专业机构对流体监测的重视,也更有利于提高流量测量的精度,为企业提供更完善的服务。
它的出现,不仅能提高流体管道系统的效率,也能有效防止安全事故的发生,使企业及其他使用单位安全可靠地使用管道系统。
综上所述,声学多普勒流量测验规范2021版在检测流体流动状态方面起到了巨大作用。
它不仅为企业提供了可靠的数据参考,还为正确操作流体管道系统提供了可靠的技术支撑。
随着关注度的提高,声学多普勒流量测验规范将被渐渐推广到更多的领域,对全球流量测量技术的发展将起到更大的作用。
声学多普勒ADCP海上测试及误差来源分析作者:汪连贺来源:《航海》2016年第05期摘要:本文主要介绍流速流向数据采集方式以及声学多普勒流速剖面仪ADCP工作原理,介绍了对新购置的ADCP性能以及海上验收情况,对采集数据的误差和异常情况进行了分析,在此基础上对ADCP的应用提出了指导性意见。
关键字:声学多普勒ADCP 罗经校准走航测量潮流观测0引言从养殖捕捞、防灾减灾到能源开发,凡与海洋有关的事务均需海洋环境要素的观测和相关的数据。
海洋潮流流向、流速尤其是航道演变、维护改造、船舶航行安全的重要参考依据。
潮流流速、流向传统测量一般采用浮标观测法,该方法就是在浮标漂浮在海面,海面以下2米左右连接以悬浮物,保证该物体随海流漂移。
在测量时,根据适当的流程每隔一段时间测量出浮标的一个平均位置,测量完成后,在图纸上标出测量点并按顺序连接,根据测量点的时间和之间的距离计算出两点间的平均速度,标注到图上,即可得到流速流向图。
该测量方法测量精度低、劳动强度大,而且受到通视、天气的影响,对于长距离的测量需要大量的人力和设备投入。
ADCP(AcousticDoppler Current Profiler,声学多普勒流速剖面仪),利用声学多普勒原理,测量分层水介质散射信号的频移信息,并利用矢量合成方法获取海流垂直剖面水流速度,即水流的垂直剖面分布。
对被测验流场不产生任何扰动,也不存在机械惯性和机械磨损,能一次测得一个剖面上若干层流速的三维分量和绝对方向,是一种新型水声测流仪器。
1声学多普勒ADCP的工作原理声学多普勒流量计的测量原理是以物理学中的多普勒效应为基础的。
根据声学多普勒效应,当声源和观察者之间有相对运动时,观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。
这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比。
在超声波多普勒流量测量方法中,超声波发射器为一固定声源,随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用,当然它仅仅是把入射到固体颗粒上的超声波反射回接收据。
声学多普勒流速剖面仪检测方法我折腾了好久声学多普勒流速剖面仪检测方法,总算找到点门道。
一开始,我真是瞎摸索。
这声学多普勒流速剖面仪,听起来就很复杂。
我拿到这仪器的时候,都不知道从哪儿下手。
我先试着按照说明书的基本设置来,就像搭积木一样,一步一步照着做。
但是,问题很快就来了。
比如说,仪器的安装角度很关键。
我刚开始没太在意这个,就随便找个看着差不多的位置给安上了。
结果测出来的流速数据乱得一塌糊涂,就像一锅粥,我当时就懵了。
后来我才知道,这个安装角度得根据水流的方向还有周围的环境来调整。
你想啊,这就好比拍照的时候相机的角度没调好,拍出来的照片肯定不好看,一个道理。
还有这仪器的校准,哎呀,这可太折磨人了。
我试过用标准的流速装置来校准它,但是每次得到的结果都有点偏差。
我试过一次又一次,感觉自己都快陷入死胡同了。
有一次,我在调校准参数的时候,不小心把一个数值改得太大了,结果仪器直接报警,那次真的是个很惨的失败。
后来我就慢慢总结,得一点一点微调那些校准参数,不能心急。
在检测过程中,噪声的影响也很大。
周围环境嘈杂的时候,那仪器就跟受了惊吓一样,数据波动特别大。
我试过给仪器包上一些隔音的东西,像那种普通的泡沫,虽然不是专门的隔音材料,但多少有点效果。
不过这不是最好的方法,我还在摸索。
再有就是这仪器对水质也有点讲究呢。
如果水里杂质太多,确实会影响检测的准确性。
有次我去一个比较脏的水域检测,数据出来特别奇怪。
但是我不确定是水质对各种频率的波有特殊作用呢,还是里面的杂质干扰了仪器的传感器。
我觉得啊,要做好声学多普勒流速剖面仪的检测,首先就是要用心了解这个仪器,每一个按钮、每一个功能都得摸透。
再就是做检测之前,一定要把周围的环境因素考虑周全了,不管是安装位置、噪音还是水质啥的,不然就容易白费力气。
声学多普勒水流剖面仪在河流流量测量中的应用姚章民(珠江水利委员会水文局, 广东广州510611; , 摘要:流量测量是水文部门的一项重要业务工作, 利用声学原理测量是一种先进的测流技术。
、, 为选用关键词:; 原理; 应用中图分类号:B文章编号:100129235(2002 0520001203收稿日期:2002208229作者简介:姚章民, 男, 广东潮阳人, 河海大学博士研究生, 主要从事水文水资源技术工作。
河流流量的测量仪器一般有机械式、电磁式和声学式三大类。
近十年来, 声学多普勒水流剖面仪(AcousticDo pplerCurrentProfiler, 简称ADCP 的发展和应用很快, 其应用是流量测量现代化的一个重要标志。
我国水文系统在20世纪90年代初开始引进国外先进的ADCP 测量设备用于河流的流量测量。
长江水利委员会和珠江水利委员会等单位的水文部门先后引进美国生产的ADCP 测流系统并进行比测试验, 取得一批有分析价值的数据, 为ADCP 在我国的推广应用提供宝贵的经验。
由于ADCP 的价格较昂贵, 拥有此设备的单位只是少数, 且我国现仍未制定有关ADCP 的流量测量规范,ADCP 的应用只限于专项的生产任务。
但可以预见, 由于ADCP 有传统测量仪器无可比拟的优越性, 随着其技术的成熟和价格的降低, 其应用将越来越广泛。
1ADCP 的测流原理及其类型111原理ADCP 是利用声学多普勒频移效应原理来进行流速测量的。
多普勒效应原理即声源接通时, 观测者能检测到的声调比原来的高, 反之声源离开时, 声调与速度成正比地降低。
ADCP 一般装备有四个换能器, 每个换能器既是发射器又是接收器。
测量时换能器定时向水体发射声波, 然后接收来自水体中的浮游物或其他散射体的反散射信号, 发射的声波和反射的声波频率会有一定的差异, 根据多普勒方程:V =△F d C/2F 0(1式中△F d ———声学多普勒频移; F 0———发射频率; C ———声波在水体中的传播速度; V ———反散射体的运动速度, 即水流的速度。