声学多普勒流速产品在河流中的应用

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声学多普勒(ADCP)流速传感器在河道流量测量上的应用相关产品介绍美国LinkQuest.Inc多普勒效应多普勒效应在水利上的含义:相对运动体之间有声波传输时,其传输频率随瞬时相对距离的缩短和增大而相应增高和降低的现象。类比于警察用的测速枪。美国LinkQuest.Inc多普勒效应美国LinkQuest.Inc微波测速枪声学多普勒测流产品简介目前声学多普勒测流产品主要有以下几种走航式声学多普勒流速剖面仪ADCP平面阵列型声学多普勒流速仪双波束声学多普勒流速仪(H-ADCP)美国LinkQuest.Inc走航式ADCP介绍走航式ADCP测量原理走航式ADCP在测流上的特点以及优势走航式ADCP应用案例美国LinkQuest.IncADCP流量测验原理声学多普勒流速剖面仪是英文AcousticDopplerCurrentProfilers的简称,是利用声学多普勒原理进行研制的将整个测流断面化分为许多子断面(类似传统旋桨不同断面测流)在每个子断面的垂线处可以测量水深和该断面的多个垂线点流速从而得到垂线(即子断面)平均流速美国LinkQuest.IncADCP测流与传统方法比较走航式ADCP走航式测流是动态测量ADCP跟随船运动进行测量ADCP测流过程中,船的行驶轨迹可以弯曲或者是斜线,不要求测流断面垂直河岸能连续测量多个子断面,每个断面最多能测量170个点流速传统流速仪测流传统测流是静态的,在水下某个点固定测量传统流速仪法要求测流断面垂直于河岸一次只能测量单个点流速,且耗时多美国LinkQuest.IncADCP流量测验与航迹无关nVbVf0/航迹美国LinkQuest.Inc距离=3mDepth0.20.20.1走航式ADCP测流过程演示QENSEMBLE=1.5m3/sSQ=1.5m3/s美国LinkQuest.Inc距离=9mDepth走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.3QENSEMBLE=4.2m3/sSQ=5.7m3/s美国LinkQuest.Inc距离=15mDepth走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.5QENSEMBLE=12.3m3/sSQ=18m3/s美国LinkQuest.Inc距离=21mDepth0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.50.60.70.60.60.60.50.50.40.40.30.30.2QENSEMBLE=17.1m3/sSQ=35.1m3/s走航式ADCP测流过程演示美国LinkQuest.Inc距离=27mDepth走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.50.60.70.60.60.60.50.50.40.40.30.30.20.80.80.80.80.70.70.50.50.40.40.30.30.2QENSEMBLE=21.6m3/sSQ=56.7m3/s美国LinkQuest.Inc距离=33mDepth走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.50.60.70.60.60.60.50.50.40.40.30.30.20.80.80.80.80.70.70.50.540.40.40.30.30.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.2QENSEMBLE=28.2m3/sSQ=84.9m3/s美国LinkQuest.Inc距离=39mDepth走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.50.60.70.60.60.60.50.50.40.40.30.30.20.80.80.80.80.70.70.50.50.40.40.30.30.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.2QENSEMBLE=28.2m3/sSQ=113.1m3/s美国LinkQuest.Inc距离=45mDepth走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.50.60.70.60.60.60.50.50.40.40.30.30.20.80.80.80.80.70.70.50.50.40.40.30.30.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.20.90.80.80.60.50.40.20.80.80.70.50.4QENSEMBLE=23.1m3/sSQ=136.2m3/s美国LinkQuest.Inc距离=51m走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.50.60.70.60.60.60.50.50.40.40.30.30.20.80.80.80.80.70.70.50.50.40.40.30.30.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.20.90.80.80.60.50.40.20.80.80.70.50.40.70.70.60.40.30.60.40.30.2QENSEMBLE=13.2m3/sSQ=149.4m3/s美国LinkQuest.Inc距离=57m走航式ADCP测流过程演示0.20.20.10.30.30.30.20.30.40.40.50.40.50.40.30.30.20.30.50.60.70.60.60.60.50.50.40.40.30.30.20.80.80.80.80.70.70.50.50.40.40.30.30.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.21.01.01.00.91.00.90.70.70.50.50.40.40.20.20.90.80.80.60.50.40.20.80.80.70.50.40.70.70.60.40.30.60.40.30.20.40.30.20.20.1QENSEMBLE=3.6m3/sSQ=153m3/s美国LinkQuest.Inc传统流速仪法流量测验流速测点子断面宽度深度美国LinkQuest.IncADCP测流过程中切忌不要靠近桥墩以及水草多的区域美国LinkQuest.Inc走航式ADCP测流方法以及注意事项等美国LinkQuest.Inc•测量断面的选择仍然应遵照水文测量规范的要求。•在测量过程中,应保持船速小于或等于河流的平均流速。•对于岸边ADCP不能测验区域的水面距离,必须采用电子测距仪器,测绳,或者其它能够精确测量距离的仪器。美国LinkQuest.Inc•对于流量稳定的河流,至少要进行两个测回(四次)测量,来回各两次。取四次测量的平均值作为实测流量值。四次测量值中任一个与平均值之差应小于5%。•如果ADCP在高含沙量水流中不能正常进行底跟踪和水深测量,只有采用差分GPS测量船速,采用测深仪测量水深。美国LinkQuest.Inc美国LinkQuest.IncADCP测量时是4个波束同时工作的,通过3个波束测量的数据整合得到一个某点的三维流速(剩下一个波束备用),并不是一个波束就能测量某点的点流速挡水建筑对流态的影响很大,会产生紊流当ADCP测量时,若很靠近挡水建筑,声波还未传输到河底就被挡水建筑反射回来,从而其测量的水深、流速等均可能出错美国LinkQuest.Inc表层和底层平均流速和流量的推算借助于幂函数流速剖面来推算表层或底层平均流速及流量美国LinkQuest.Inc叉乘积f剖面叉乘积ff1f3f4f5fnf2实测外推水面水深幂函数美国LinkQuest.IncADCP测流中需设置的参数单元尺寸呯集合中水跟踪呯值呯集合底跟踪呯值换能器入水深度水温(修正声速)盲区美国LinkQuest.IncADCP测流案例美国LinkQuest.IncADCP配套载体船简介美国LinkQuest.Inc低速三体船,可抗4m/s流速ADCP配套载体船简介美国LinkQuest.Inc高速三体船,最高可抗9m/s流速ADCP配套载体船简介美国LinkQuest.Inc低速电动船,可抗1m/s流速ADCP配套载体船简介美国LinkQuest.Inc高速电动船,可抗5m/s流速ADCP配套载体船简介美国LinkQuest.Inc不锈钢三体船,可抗4m/s流速ADCP配套载体船简介美国LinkQuest.Inc马达动力折叠船平面阵列型声学多普勒流速仪介绍工作方式及测量原理在河流流量测量上的特点测流系统组成现场应用案例美国LinkQuest.Inc平面阵列型声学多普勒流速仪介绍美国LinkQuest.Inc频率:2000kHz、600kHz测量距离:22.5米、120米平面阵列型多普勒流速仪测流原理将平面阵列型声学多普勒流速测量传感器探头固定安装在水面下某一水深处使用,使探头上的声学传感器位于同一平面,超声波传感器成一定角度向对岸发射,超声波遇到水中和水一起流动的悬浮物会产生反射,部分声波反射至发射端被声学多普勒流速测量传感器接收,且反射回来的声波频率随流速的大小而发生变化,根据频率大小可计算出各层水流某一段上各点的二维矢量流速。美国LinkQuest.Inc平面阵列型多普勒流速仪测流原理美国LinkQuest.Inc声波传输示意图平面阵列型多普勒流速仪测流特点其最大特点是可按需要安装在被测河流或者渠道侧面、底部或顶部,按现场情况任意设置向上、向下发射或向左、向右发射角度,从而准确测量出从水底到水面不同深度,从左到右不同距离上,1~166个流速点数据。美国LinkQuest.Inc平面阵列型多普勒流速仪测流特点就如美国最先进的相控阵雷达一样,同时跟踪计算出不同位置上几百个流速数据,并能实时绘出现场河流及供水渠道中流态分布图。大大简化了水利传统测流方法,并在准确性、稳定性、实时性上有了质的飞跃美国LinkQuest.Inc平面阵列型流速仪优势单只流速传感器,安装方式灵活既可顺流测流,也可逆流测量同时测量高达86~166个点流速数据,实时性强测量角度、方向及测量点选取可视现场情况任意调节低功耗测速,传感器便于野外无交流电时长期工作。美国LinkQuest.Inc平面阵列型流速仪优势可配接多种水位测量仪表,如压力式、浮子式、超声波式具有RS232、RS485通讯口,可实现数据远程传输安装测量方式自由组合,可以安装在河道一侧朝对岸发射,亦可安装在河道中央,向两岸发射,也可以在河道一侧不同深层安装两个探头同时测量不同深层的流速流量,还可安装在河底向上发射美国LinkQuest.Inc测流系统组成介绍声学多普勒流速传感器流速流量积算仪外接水位计(建议浮子水位计)安装支架机构数据远传系统(可选)数据采集分析软件美国LinkQuest.Inc系统组成图美国LinkQuest.Inc流量算法简介指标流速法数值算法能坡法美国LinkQuest.Inc指标流速法指标流速法就是通过建立实测流速(指标流速)与河流或者明渠断面平均流速之间的相关关系,即用实测资料对系统进行率定来测量流量的。美国Lin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