声学多普勒流量测验学习演示文稿

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”。
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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
声学多普勒流量测验学习演示 文稿
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声学多普勒流量测验学习
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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
倍，否则可能使 探头露出水面，
失去底跟踪
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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。
输出到岸 边距离。
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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
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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
（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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二、走航式流量测验
RDI公司产品
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。
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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。
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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。
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三、声学多普勒流速仪的操作
声波，被流动水体中的颗粒物反射，会产生多 普勒频移

2Fs
V C
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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
ª 走航方式 － 实时的流量测验 后面重点讲 ª 固定方式 － 在线的自动连续测验 ª 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
剖面（j）
测量单元 (n)
Z
YY
Xx
Q总 = Σ(qn,j) + Σ(q边界)
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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。
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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
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置
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验，使用RiverSurveyor软件
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。
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一、声学多普勒流速仪的测验原理
l 声学多普勒流速仪在流量测验方面的应用
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二、走航式流量测验
SONTEK公司
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三、声学多普勒流速仪的安装
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。
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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
根据断面水深 、大小、精度
要求
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
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设置完成，单 击确定
测验断面水温， 探头测出
三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验，使用RiverSurveyor软件
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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。
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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。
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三、声学多普勒流速仪的操作 现场测验，使用RiverSurveyor软件 1、双击图标 → RiverSurveyor
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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。
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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
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三、声学多普勒流速仪的操作
现场测验，使用RiverSurveyor软件
测验时，船在断 面线上行驶，保
持稳定
船速小于流速的2
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
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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
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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
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三、声学多普勒流速仪的操作
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。
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。
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。
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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