计程仪
船用计程仪的发展与现状
船用计程仪的发展与现状1.前言说明船用计程仪的作用和重要性，并简单介绍船用计程仪的技术进展和发展历程2.船用计程仪的发展史从手摇计程器到电动计程仪的发展历史，介绍了船用计程仪的技术发展路径，并提到各个时期的技术突破和变化3.现代船用计程仪的分类及功能介绍船用计程仪的分类，如机械式计程仪、电子计程仪等，并详细介绍现代船用计程仪的功能特点，包括数据采集、计算、显示、存储等4.船用计程仪的应用现状从应用需求和市场趋势出发，介绍了船用计程仪在现实生活和实际工作中的应用效果，并比较不同型号的船用计程仪的市场利用率和性价比5.船用计程仪的未来发展方向结合技术趋势和市场需求，提出了船用计程仪未来的发展方向和技术创新重点，并简要分析了未来船用计程仪行业的发展趋势船用计程仪是船舶上必不可少的测速仪器之一，通过对船舶的移动速度、航行时程等数据进行采集、处理和显示，帮助船员掌握船舶在海上的状态，为航行和航海安全提供支持和保障。
船用计程仪的发展历程可以追溯到19世纪，当时航行员们使用手摇计程器来计算船舶的速度和移动轨迹，这肯定是一种比较低效和不准确的方法。
随着技术的进步，20世纪初，机械式计程仪问世，并得到了广泛的应用和推广。
机械式计程仪的好处是结构简单、易于安装和维护，但其测量精度有限、易受到船舶姿态和海流影响等缺点也不可避免。
随着电子技术的发展和推广，船用计程仪也经历了重要的转型和升级。
20世纪70年代，电子计程仪开始进入市场，并逐渐成为船舶上的主流测速仪器。
电子计程仪相比于机械式计程仪具有更高的精度、更多的功能、更好的易用性等优点，还可以通过网络连接实现数据共享和传输，方便了船舶管理和信息交流。
在近年来，随着物联网、云计算、人工智能等新技术的广泛应用和发展，船用计程仪也走进了新的发展阶段。
现代船用计程仪可以自动采集和处理多种参数，如速度、航向、油耗、天气等，不仅可以为船员提供实时的船舶状况，也可以为航行规划、资源管理等提供数据支撑和决策依据。
船用计程仪标准
船用计程仪标准在广阔的海域中，一艘船舶如何准确地知晓自己的速度和航程呢？这就要依靠船用计程仪。
作为船舶测速的专业设备，计程仪在航海中起到了至关重要的作用。
一、船用计程仪的概念与作用船用计程仪，顾名思义，是一种用于测量船舶航行速度和累计航程的仪器。
通过精确测量船舶相对于水流的航速，为船舶驾驶人员提供航行过程中的实时速度和累计航程，为船舶的安全航行和性能评估提供重要依据。
二、船用计程仪的类型1.电子计程仪：通过安装于船舶底部或尾部的超声波或激光传感器，测量船舶相对于水流的航速，精度高、稳定性好。
2.机械式计程仪：利用螺旋桨的旋转速度来推算航速，结构简单、价格低廉。
3.陀螺计程仪：利用陀螺仪的特性测量船舶的姿态和航向，从而推算航速，精度高但价格昂贵。
三、技术指标与性能参数1.测量精度：船用计程仪的测量精度是衡量其性能的重要参数，包括相对精度和绝对精度。
2.响应速度：计程仪的响应速度决定了其能否快速准确地跟踪船舶的航速变化。
3.环境适应性：船用计程仪需要在不同环境和气候条件下工作，因此其环境适应性尤为重要。
4.稳定性与可靠性：长期使用的稳定性以及在各种工作条件下都能保持可靠的性能是船用计程仪的基本要求。
四、标准化组织与认证国际海事组织（IMO）和各国船级社都制定了一系列船用计程仪的标准和规范。
这些标准对提高计程仪的性能、确保使用安全具有重要意义。
生产厂家需按照相关标准进行生产和检测，确保产品质量符合要求。
五、使用环境及维护要求在使用过程中，应定期对船用计程仪进行维护和保养，确保其正常运转。
同时，使用时应遵守相关环境保护法规，避免对水域造成污染。
六、产品质量监控与故障排查为确保计程仪的准确性和可靠性，生产厂家需进行严格的质量控制。
用户在使用过程中如发现异常情况，应及时联系专业人员进行故障排查和维修。
常见的故障排查方法包括外观检查、通电检查和性能测试等。
通过及时排除故障，可以保证船用计程仪的正常使用，从而提高航行的安全性。
计程仪的原理与设计
计程仪的原理与设计
计程仪是用来测量车辆行驶距离的仪表。
它的原理是基于车轮滚动的距离和车速来测量车辆行驶的总路程数。
计程仪的设计需要考虑以下几个方面：
1. 传感器：计程仪需要一个传感器来信号并转换为车辆行驶距离。
传感器可以安装在车轮或者传动轴上，测量车轮的滚动距离或者车辆传动轴的转动。
2. 显示器：计程仪需要一个显示器来显示车辆行驶的距离和速度。
多数计程仪采用数字显示器，可以适应各种灯光条件。
3. 软件：计程仪需要一个软件来计算车辆行驶的总距离。
软件可以储存车辆行驶的历史数据，在车辆维护或者保险索赔时提供数据支持。
4. 校准：计程仪需要进行校准以确保测量的准确性。
校准可以通过标准测量距离和速度来完成。
总之，计程仪的设计需要充分考虑传感器、显示器、软件和校准等方面，以确保其能够准确测量车辆的行驶距离。
测深仪计程仪安装注意事项
测深仪计程仪安装注意事项
1.测深仪安装：AA).将测深仪探头罩子焊在船体安装处，并将焊缝处打磨平整。
BB).将船厂提供的无缝钢管焊接在测深仪的探头罩子上，注意无缝钢管的弯曲半径必须>500mm，无缝钢管必需高于水线。
CC).将厂商提供的水密填料函焊接在无缝钢管上，然后将测深仪探头安装到探头罩子上。
DD).测深仪探头需要和船底齐平，探头前部不能有突出物以免在航行时产生气泡。
EE). 测深仪探头千万不要打磨喷漆，否则必须要更换探头．FF) 探头安装位置是越靠近船体的球鼻首越好，这个位置在船舶高速航行过程中产生的气泡较少对探头的干扰较小。
GG) 探头安装位置需要在侧推前，以免在船舶航行过程中测推产生的气泡对探头产生影响．HH)要保证海底阀的手柄的开关空间.II)附件是安装施工图纸。
2.计程仪安装：AA).将计程仪海底阀上的法兰焊在船体安装处，并将焊缝处打磨
平整。
请务必使用SAM提供的计程仪海底阀上原配法兰．BB).按照附件的计程仪探头的安装步骤安装CC).注意计程仪探头上的止头螺丝请切记拧上DD).计程仪安装铜管上的凹槽向左,凹槽平面与船艏线平行EE). 计程仪探头千万不要打磨喷漆，否则必须要更换探头．FF) 探头安装位置是越靠近船体的球鼻首越好，这个位置在船舶高速航行过程中产生的气泡较少对探头的干扰较小。
GG) 探头安装位置需要在侧推前，以免在船舶航行过程中测推产生的气泡对探头产生影响．HH)附件是安装施工图纸。
航海仪器声相关计程仪介绍
智能化：声相关计程仪将引入人工智能技术， 实现自主导航和故障诊断。
演讲人
声波传播原理
01 声波在介质中的传播：声
波在介质中以一定的速度 传播，遇到障碍物时会发 生反射、折射和散射等现 象。
03 声波的相位和振幅：声波
的相位是指声波在传播过 程中的位置，振幅是指声 波在传播过程中的能量大 小。
02 声波的频率和波长：声波
的频率是指声波在单位时 间内振动的次数，波长是 指声波在一个周期内传播 的距离。
声相关计程仪的测量精度：随着技术的进步，测 量精度不断提高
声相关计程仪的应用领域：从最初的航海领域扩 展到其他领域，如海洋学、水文测量等
声相关计程仪的发展趋势：智能化、集成化、小 型化是未来发展的趋势
应用领域拓展
海洋科学研究：声 相关计程仪在海洋 生物研究、海洋环 境监测等方面发挥 重要作用。
海洋资源开发：声 相关计程仪在海洋 油气资源勘探、海 底矿产资源开发等 方面具有广泛应用。
声相关计程仪结构
声源：产生声波的设备， 如超声波发生器
接收器：接收声波的设备， 如超声波接收器
信号处理单元：对声波信 号进行处理和分析的设备， 如信号放大器、滤波器等
显示单元：显示声相关计 程仪测量结果的设备，如 显示屏、指示灯等
控制单元：控制声相关计 程仪工作的设备，如控制 器、电源等
外壳：保护声相关计程仪 内部结构的设备，如外壳、 防护罩等
04 声波的干涉和衍射：声波
在传播过程中遇到障碍物 时会发生干涉和衍射现象， 影响声波的传播速度和方 向。
声相关测量原理
01
声相关计程仪通过测量声波在 水中的传播时间来计算距离
计程仪的分类
三、SAL-R1型声相关计程仪简介：
海底阀 及换能器
电子箱
速度指示器
200P/NM或20 000P/NM
图7-12
SAL 数字速度/航程显示器
▼▲
航海仪器（电） 20
DDiisstatncae nce
Keel
ClCeKleaaraernceaelnce
DIMMER
UNIT SET
图7-9
POWER
第四节 声相关计程仪
一、测速原理
一、测速原理
第四节 声相关计程仪
二、声相关计程仪特点 采用相关接收技术测延时， 测速精度与声速无关。 可兼作测深仪使用。
第二节 电磁计程仪
二、组成
传感器
放大器
指示器
传感器：将非电量的速度信息转变成 电压或电流信息。
放大器：放大电信号。 指示器：显示航速和航程。
第二节 电磁计程仪
三、传感器工作原理
❖结构： ❖原理：
第三节 多普勒计程仪
一、定义： ❖ 利用多普勒效应测量船速的计程仪。 二、多普勒效应：
声源和接收者间有相对运动时，接收者收到 的频率与声源发射频率不同的现象。
（2）能同时测量船舶纵向前、后及横移 速度 。
（3）浅水（最小达到船底下1m）测量也有较 高的测量精度；在1～200m的水深范围内可精 测对地的速度，超过200m则计程仪自动转换 为测量对水的速度 。
（4）可以兼测水深。
2.整机框图及工作过程：
图7-8
3.主显示器面板介绍：
Distance
Keel Clearance
v
六、多波束多普勒计程仪
➢ 二元多普勒计程仪： 四波束，可测量纵向与船首横移速度,
卫星计程仪工作原理
卫星计程仪工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊卫星计程仪的工作原理。
这玩意儿啊，就像是给船只或车辆安上了一双超级敏锐的眼睛！
你想想看，卫星计程仪就像是一个特别厉害的小侦探，时刻在观察着物体的运动。
它主要是通过接收来自卫星的信号来工作的哦！那些卫星在高高的天上，就像一个个不知疲倦的守护者。
卫星会不断地发送信号，而卫星计程仪呢，就会准确地捕捉到这些信号。
这就好比你在茫茫人海中，一下子就找到了那个最熟悉的声音一样神奇！然后，它会根据这些信号来计算出物体移动的速度和距离。
这是不是很厉害呢？就好像你走路的时候，有个小精灵在旁边默默地数着你的步数，还清楚地知道你走了多远。
而且啊，卫星计程仪可准啦！它不会被那些乱七八糟的干扰所影响，总是能给出最靠谱的结果。
它就像是一个坚定的卫士，坚守着自己的岗位，为我们提供准确的信息。
你说要是没有卫星计程仪，我们在大海上航行或者在陆地上开车，那得多没底啊！不知道自己走了多远，速度是多少，那不就跟无头苍蝇一样啦？
所以啊，卫星计程仪真的是太重要啦！它让我们的出行变得更加安全、更加有保障。
它就像是我们的好朋友，默默地陪伴着我们，为我们指引方向。
我们应该好好感谢这个神奇的小玩意儿，让我们的生活变得更加便利和精彩。
反正我觉得卫星计程仪真的是超级棒的发明，你们觉得呢？。
多普勒计程仪原理与应用介绍
多普勒计程仪原理与应用介绍多普勒计程仪（Doppler odometer）是一种利用多普勒效应原理测量运动速度和距离的仪器。
它广泛应用于地面交通监测、航空导航、船舶导航以及生命科学研究等领域。
下面将介绍多普勒计程仪的原理和应用。
多普勒效应是描述波源与接收者相对运动引起的频率变化现象。
当波源和接收者相对运动时，波的频率会发生变化。
当波源和接收者以相对速度v运动时，频率的变化量Δf与接收者正在接收到的频率f之间的关系由多普勒公式给出：Δf=Δλ/λ=(v/c)·f其中Δλ为波长的变化量，λ为波长，c为光速，f为波的频率。
多普勒计程仪利用多普勒效应原理来测量目标物体的移动速度。
它由一个固定的发射器和一个接收器组成。
发射器发出一个连续的波信号，然后该信号被接收器接收。
当目标物体与该仪器之间有相对运动时，波信号的频率会发生变化。
通过测量变化后的频率，可以计算出目标物体的速度。
多普勒计程仪可以测量物体在不同方向上的速度，通过融合这些速度信息，可以得到物体的运动轨迹。
多普勒计程仪具有许多应用。
在交通领域，多普勒计程仪可以用于测量车辆的速度和流量。
这对于交通规划和交通流优化非常重要。
多普勒计程仪可以安装在交通信号灯或路边，它利用车辆的运动速度来估计道路上的流量，并根据需要调整信号灯的灯的时间间隔，以提高交通效率。
在航空导航领域，多普勒计程仪可以用于测量飞机的速度和高度。
飞机上的多普勒计程仪利用多普勒效应来测量飞机与地面的相对速度，从而计算出飞机的实际速度。
这对于飞机导航和控制非常重要。
在船舶导航领域，多普勒计程仪可以用于测量船舶的速度和位置。
多普勒计程仪可以安装在船舶底部，利用水流的多普勒效应来测量船舶的速度。
这对于航海导航和目标追踪非常重要。
此外，多普勒计程仪还可以应用于生命科学研究。
例如，在医学领域，多普勒计程仪可以用于测量血液流速，这对于心脏病学和血管系统研究非常重要。
综上所述，多普勒计程仪是一种利用多普勒效应原理测量运动速度和距离的仪器。
航海仪器——测深仪和计程仪实操
航海仪器——测深仪和计程仪实操本实验提供的船用计程仪为宁禄SL806，该设备是用于船舶导航的液晶显示二维（四波束二元）计程仪，能以数字与图形方式显示多种参数，二维方向上（船艏艉方向，左右方向）的速度、合成偏移速度、合成偏移角度、海水温度。
测深仪工作原理为，利用多普勒效应，测定超声波从发出到接收的频率之差（多普勒频移）来测速的。
实验步骤1．计程仪的开机及亮度调节：轻按电源开关，等待设备自检完毕，再按屏幕右侧上下键调节屏幕亮度；2．设置工作状态及选择计程仪工作方式（本机无工作模式转换功能）：（1）报警设置及里程表复位：在F1菜单中，按A键解除报警；按B键调节高度报警（速度报警上限），也可在激活状态下按上下键微调；按C键调节低速报警（速度报警下限），操作同B键；按D键清零航程，再按确认键完成输入；（2）系统设置：在F2菜单中，按A键切换航速单位，再按确认键完成；按B键切换里程单位，再按确认键完成；按C键切换系统语言，再按确认键完成；按D键进入F3/F4菜单，反复按D键可以在F3和F4菜单之间切换；（3）自动校准设置：在F3菜单中，首先要获得一条已知航线的距离数据、GPS高精度测距数据、计程仪高精度测距数据，再对这条航线正程和逆程进行校准，如果有GPS信号接入，则不需要手动输入，具体操作同上；（4）手动校准设置：在F4菜单中，可选择本机F3菜单中存储的三组校准数据，分别按功能键能够手动调节偏移角度、偏移速度和真实速度；3．读取航速和航程数据：在主机显示界面读取相关信息。
本实验提供的回声测深仪为宁禄DS207，该设备拥有高灵敏度接收器并配有先进的探测软件，能实时、精确、稳定地测量并显示水底地形、水底深度、物体形状。
其工作原理为声波在水下往返750米正好是1秒钟，测量声波的往返时间，可以计算水下目标深度。
实验步骤1．测深仪的开机及亮度调节：轻按电源开关，等待设备自检完毕，再按“亮度”和“昼夜”调节按钮调节；2．选择侧深工作模式和显示方式：按“自动”按钮，选择自动或者手动模式，手动模式下根据海图水深，再按“量程”按钮，选择合适量程；3．调整回波信号：旋动“增益”旋钮，抑制杂波使回波清晰，再根据海底底质等情况，按“色标”按钮，使回波轮廓清晰；4．读取深度数据：画面左上角数字显示稳定时可以直接读取，如果数据显示闪烁，则读取第一道回波最上沿对应的量程读数，精度精确到0.1米；5．设置报警功能：按“报警”上下调节最小富裕水深报警。
第四章计程仪及回声测深仪
二、多普勒计程仪（DOPPLER LOG） 多普勒计程仪
1.测速、计程原理 测速、 测速
1)多普勒效应 多普勒效应 多普勒效应是奥地利物理学家多普勒（C．J．Doppler）于一个世纪前发现的一种物理现象，即声 源与观测者之间存在相对运动时，观测者所接收到的频率与声源发射频率之间出现一个频差， 这种现象叫做多普勒效应。 在日常生活中，说明多普勒效应的实例是很多的，其中最明显的例子是高速行驶的火车的汽笛声调 的变化。 声调的变高和变低，说明站台上的人们所听到的频率变高或变低了。这说明由于观察者（站台上的 人们）与声源（火车汽笛）之间存在相对运动，观察者所接收到的频率与声源发射频率之间 出现了频差。 多普勒一次效应： ∆f1＝f1—f0＝f0＊Ｖ／C 多普勒二次效应： ∆f2＝f2—f0＝f0＊2Ｖ／C （9—6） 由上式可以看出，声源与接收机同装于船舶Ｐ点上，当船舶以速度Ｖ向反射体D处驶近时，接收频率 比发射频率增加一个∆f2。 ∆f2比∆f1在数值上增加一倍，故称这种情况为多普勒二次效应。 用同样的方法分析，船舶以速度Ｖ远离发射体行驶时，接收频率比发射频率减少一个∆f ，与船舶驶 近发射体所得到的接收频率增加一个∆f 的数值相等，但符号相反。
一、电磁计程仪
2、主要组成及作用 、
1）传感器----测速器件 ）传感器 将船舶相对于水流的速度，转换成与该速度成正比的电信号的器件。 传感器的输出电压Eg与航速Ｖ成正比。也就是说测量出Eg的大小，即可换算出船 舶相对海水的速度。 传感器有两种：测杆式（管道式）和平面式；传感器一般安装在船底距首1／2船 长处，不能安装在测深仪换能器的前方。 进坞时应检查传感器电极有无损伤，并进行清洁；每三年进行一次水密实验；定期 检查传感器舱室内是否有积水，是否存在高温；平面型传感器，若船舶在海水中停 泊较长时，应定期向传感器供电，以防海生物寄生。 2）放大器 ） 将传感器送来的微弱电信号进行足够的放大，并去除干扰和变换，输出直流航速信 号。 [题]计程仪输出至其他导航仪器的航速信息规定为100P/海里。 3）显示器 ） ①航速显示 将放大器输出的直流航速信号转换成航速。 例如：如果用0．5mA代表一节航速，那么12．5mA代表25节。 ②航程显示
浅谈常见船舶计程仪的速度校正
浅谈常见船舶计程仪的速度校正发布时间：2021-07-01T15:28:57.617Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：邱翔耀[导读] 摘要：计程仪是测量船舶航速和累计航程的航海设备，其中计程仪对水速度的误差值可以通过计算校正值，在设备里自行校正误差。
广州中海电信有限公司摘要：计程仪是测量船舶航速和累计航程的航海设备，其中计程仪对水速度的误差值可以通过计算校正值，在设备里自行校正误差。
关键词：多普勒计程仪；测速方法；校正值；校正方法引言为满足SOLAS公约要求，能测量对水速度的计程仪是远洋船舶必须配备的设备之一。
中国船级社规定，计程仪的速度的测量和指示的误差应不超过如下值：（1）数字显示，航速的2％，或0.2节，取大者；（2）模拟显示，航速的2.5％，或0.25节，取大者；和（3）用于对外数据传输，航速的2％，或0.2节，取大者。
为减少误差从而符合规范，需要进行计程仪对水速度的校正。
因此，本文将浅谈常见计程仪的速度校正方法。
一、计程仪的简介计程仪，是计量船舶航速和船舶累计航程的航海仪器。
近代计程仪主要由测速部分和指示部分组成。
测速部分用以检测和放大船舶航速信号或航程信号；指示部分用机械或电气形式显示船舶航速或航程，再通过积分或微分方法显示航程或速度。
不同类型的计程仪的工作原理和性能如下所述：1.1拖曳计程仪利用相对于船舶航行的水流，使船尾拖带的转子作旋转运动，通过计程仪绳、联接锤、平衡轮，在指示器上显示船舶累计航程。
这种计程仪线性差，高速误差大，受风流影响大，操作不便，但性能可靠，有的船舶作为备用计程仪。
1.2转轮计程仪利用相对于船舶航行的水流，推动转轮旋转，产生电脉冲或机械断续信号，经电子线路处理后，由指示器给出航速和航程。
这种计程仪线性好，低速灵敏度较高，但机械部分容易磨损。
除小船应用外，已逐渐被淘汰。
1.3水压计程仪利用相对于船舶航行水流的动压力，作用于压力传导室的隔膜上，转换为机械力，借助于补偿测量装置，将机械力转换为速度量，再通过速度解算装置给出航程。
计程仪及回声测深仪课件
回声测深仪的原理
回声测深仪的原理基于声波在水中传播的特性。声波在水中传播的速度受水温、水压和盐度等 因素的影响，因此需要事先对声速进行测量和修正。
回声测深仪通过发射器发出声波信号，声波在水中传播遇到水底后反射回来被接收器接收，通 过测量声波在水中传播的时间和声速，可以计算出水深。
回声测深仪的应用
计程仪及回声测深仪的发展
04
趋势
技术发展趋势
01 智能化
随着人工智能和大数据技术的快速发展，计程仪 及回声测深仪将逐渐实现智能化，具备更强的数 据处理和学习能力。
02 集成化
未来计程仪及回声测深仪将趋向于集成化，将多 种功能整合到一个设备中，便于操作和维护。
03 精准化
随着传感器和信号处理技术的发展，计程仪及回 声测深仪的测量精度将进一步提高，能够提供更 准确的数据。
应用领域发展趋势
海洋资源开发
随着海洋资源的日益重要，计程 仪及回声测深仪在海洋资源开发
领域的应用将进一步拓展。
海洋环境监测
计程仪及回声测深仪能够提供准确 的海洋环境信息，有助于海洋环境 监测和保护。
海洋科学研究
计程仪及回声测深仪在海洋科学研 究领域的应用将进一步深化，为海 洋科学研究和探索提供有力支持。
技术创新展望
智能化技术
无线通信技术
随着人工智能和机器学习技术的不断 发展，计程仪及回声测深仪将更加智 能化，能够自动识别和判断水下环境 ，提高测量精度和效率。
随着无线通信技术的发展，未来的计 程仪及回声测深仪将能够实现实时数 据传输和处理，提高测量数据的利用 效率和安全性。
传感器技术
Байду номын сангаас
新型传感器技术的研发和应用，将进 一步提高计程仪及回声测深仪的测量 精度和可靠性，同时降低设备成本和 体积。
第六章 船用计程仪
第七章船用计程仪第一节概述船用计程仪是一种测量船舶航速和累计航程的导航仪器。
计程仪所提供的航速信息对船舶驾驶极为重要，其主要作用如下：1.计程仪测量的航速信息结合陀螺罗经或磁罗经提供的航向信息，可进行船舶船位推算。
2.向卫星导航仪、自动综合导航仪、ARPA和真运动雷达等导航仪器提供航速信息，可实现船舶自动定位和利于船舶操纵及自动避让。
3.向现代化大型或超大型船舶提供纵向和横向速度信息，保证这些船舶在狭水道航行、靠离码头和锚泊时的安全。
船用计程仪按其测量参考坐标系的不同，可分为相对计程仪和绝对计程仪两类。
相对计程仪只能测量船舶相对于水的速度并累计其航程，如水压式、电磁式等计程仪。
绝对计程仪可以测量船舶对地的速度并累计其航程，如多普勒计程仪和声相关计程仪。
但是当测量水深超过其跟踪深度范围时，绝对计程仪便转换成为跟踪水层的相对计程仪。
具体地讲，工作于“海底跟踪”方式的多普勒、声相关计程仪属于绝对计程仪，工作于“水层跟踪”方式的多普勒、声相关计程仪属于相对计程仪。
水压式计程仪是第二次世界大战后，应用流体力学的伯努利定理制成的，即船舶航行时的水流动压力与航速平方成正比的原理。
这种计程仪在中高速测速时精度较高，但在低速测量时精度和灵敏度均较差，而且其操作维护也不方便，已基本被淘汰。
电磁计程仪是应用电磁感应原理来测量船舶相对于水的航速和累计其航程的。
其优点是测速线性好，测速范围大，而且可测量船舶后退速度，精度较高（1%～2%或0.2Kn），成本低且使用方便。
因此，这种型号的计程仪目前在船舶上得到了普遍的使用。
典型的如国产的CDJ型、日本的EML型、法国的BEN型等。
多普勒计程仪是20世纪70年代初期的产品，它是随着航运事业的发展，为了解决某些大型、超大型船舶的进出港、靠离码头和锚泊等问题而制成的。
这种计程仪是利用声波的多普勒效应进行测速的，它可以提供船舶相对于海底的绝对航速和航程信息，同时还可以测量船舶后退及船首尾横移速度。
航海仪器计程仪课件
测速门限低（0.01Kn）等优点。
•
其典型产品如美国的SRD-331型，德国的
ATLAS DOLOG20系列，日本的TD-501型、MF-100型
和国产的MCDL-1型等。
9
声相关计程仪是于20世纪70年代中期问世的 产品，它是利用相关技术对声波信号进行处理来 测速的，其特点是测速精度高（0.2%或0.1Kn）， 测量精度不受海水中声速变化的影响，它可测速/ 计程，还可兼作测深仪使用。其典型产品有瑞典 的SAL-ACCOR型、SAL-R1型和SAL-865型等。
2
•
船用计程仪是用来测量船舶运动速度和累计
船舶航程的仪器，是现代船舶上重要航海仪器之
一。它不但为推算船位提供精确的航速数据，还
将航速信息输入到ARPA、电子海图、综合导航仪
等航海仪器，提高了船舶自动化。
• 其主要作用如下：
3
• 1．计程仪测量的航速信息结合陀螺罗经或磁罗经 提供的航向信息，可进行船位推算。
14
exit next
船舶的航程是航速对时间的积累，设置航速积分器， 测量航程并显示。
电磁计程仪的测速、计程原理框图如下图所示：
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二、组成与作用
一台电磁计程仪由传感器、放大器和显示器组成。
16
exit next
1 传感器 传感器是电磁计程仪的测速器 件，分为平面型传感器和导杆型传 感器两种。现在多使用平面型传感 器，它借助于专用设备安装在船底 壳体上，保证船舶不进坞也能方便 地更换，其结构如右图所示。传感 器的作用是将非电量的航速转换为 与航速成正比的电信号，便于传输、 放大和处理。
10
第二节 电磁计程仪
电磁计程仪是一种利用电磁感应 原理测量船舶相对水的速度和航程的 计程仪。
航海仪器-第4节 船用计程仪
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航海仪器（电）
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三、声相关计程仪
一、测速原理
航海仪器（电）
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三、声相关计程仪
一、测速原理
航海仪器（电）
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三、声相关计程仪
一、测速原理
s 1 s 2 v 2 v
1 s v 2
航海仪器（电）
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三、声相关计程仪
二、特点
测速精度与声速无关； 可兼作测深仪使用。
航海仪器（电）
（4）可以兼测水深。
2.整机框图及工作过程：
图7-8
3.主显示器面板介绍：
Distance
Keel Clearance
Distance MODE Keel MODE Clearance Keel Clearance
Distance
DIMMER
UNIT
SET
POWER
图7-9
三、声相关计程仪
一、定义 是应用相关技术处理水声信 息，测量船舶航速并累计航程 的一种水声导航仪器
（二）DS-50型多普勒计程仪简介： 1.主要特点： （1）可工作于“ 海底跟踪”、“海层 跟踪”和“自动跟踪”三种工作方式 。
（2）能同时测量船舶纵向前、后及横移 速度 。 （3）浅水（最小达到船底下1m）测量也有较 高的测量精度；在1～200m的水深范围内可精 测对地的速度，超过200m则计程仪自动转换 为测量对水的速度 。
f0 vcos v
2、（2）双波束多普勒计程仪
双波束多普勒计程仪的测速原理
f f F f A
2 f 0 v cos 2 f 0 v cos c c 4 fv cos 0 c
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计程仪
-------------------课程设计
简介
计程仪是用于测量航程的仪器，用于测量航速、累计航程，它和罗经同为航迹推算的基本仪器，在海图上作业就是根据计程仪读数在航线上量取航行距离。
早期船舶上装的是转轮式计程仪，通过测量海水流速，测得船舶航速，再通过计时装置得到航程。
现代船舶上广泛使用电磁计程仪，利用电磁感应原理，测得船舶的航速和航程。
简史
航海计程古代用流木法3世纪中国三国时代东吴万震的《南州异物志》记载：在船头把木块投入海中，然后向船尾跑去，其速度要与木块同时从船头到达船尾，以测算航速和航程。
16世纪初荷兰的流木法是用计量流木通过一个船长的时间来核算航速和航程。
稍后，在一个较长的时期内使用沙漏计程法。
此法是利用一个14秒或28秒的沙漏计计时，另以木板一块连接绳索一根，在绳索上等距打结，两结之间称为一节。
如用14秒沙漏计,两结之间距离为23英尺7.5英寸。
观测每14秒内放出的节数,即表示船舶每小时航行的海里数（1海里约等于6076英尺）。
因此,至今船舶航速单位仍称为节（1节=1海里/小时）。
19世纪出现近代计程仪。
后来得到广泛使用的有梅西式和沃克式拖曳计程仪。
20世纪30年代出现萨尔式水压计程仪和契尔尼克夫式转轮计程仪。
50年代出现电磁计程仪。
以上各种计程仪均系测量船舶相对于水的航速和航程，只有根据水的流速和流向加以修正，方能求得船舶相对于水底的航速和航程。
50年代出现的多普勒计程仪和70年代制成的声相关计程仪，在一定水深内可以直接测量船舶相对于水底的航速和航程，使计程仪发展到一个新的水平。
原理和性能
近代计程仪主要由测速部分和指示部分组成。
测速部分用以检测和放大船舶航速信号或航程信号；指示部分用机械或电气形式显示船舶航速或航程，再通过积分或微分方法显示航程或速度。
不同类型的计程仪的工作原理和性能如下所述。
①拖曳计程仪。
利用相对于船舶航行的水流，使船尾拖带的转子作旋转运动，通过计程仪绳、联接锤、平衡轮，在指示器上显示船舶累计航程。
这种计程仪线性差，高速误差大，受风流影响大，操作不便，但性能可靠，有的船舶作为备用计程仪。
②转轮计程仪。
利用相对于船舶航行的水流，推动转轮旋转，产生电脉冲或机械断续信号，经电子线路处理后,由指示器给出航速和航程。
这种计程仪线性好,低速灵敏度较高,但机械部分容易磨损。
除小船应用外,已逐渐被淘汰。
③水压计程仪。
利用相对于船舶航行水流的动压力，作用于压力传导室的隔膜上，转换为机械力，借助于补偿测量装置，将机械力转换为速度量，再通过速度解算装置给出航程。
这种计程仪工作性能较可靠，但线性差，低速误差大，不能测后退速度，机械结构复杂，使用不便，渐被淘汰。
④电磁计程仪。
通过水流（导体）切割装在船底的电磁传感器的磁场，将船舶航行相对于水的运动速度转换为感应电势，再转换为航速和航程。
其优点是线性好，灵敏度较高，可测后退速度，目前使用最广。
⑤多普勒计程仪。
利用发射的声波和接收的水底反射波之间的多普勒频移测量船舶相对于水底的航速和累计航程。
这种计程仪准确性好，灵敏度高，可测纵向和横向速度，但价格昂贵。
主要用于巨型船舶在狭水道航行、进出港、靠离码头时提供船舶纵向和横向运动的精确数据。
多普勒计程仪受作用深度限制，超过数百米时，只能利用水层中的水团质点作反射层，变成对水计程仪。
⑥声相关计程仪。
应用声相关原理测量来自水底同一散射源的回声信息到达两接收器的时移，以解算得相对于水底的航速和航程。
这种计程仪可测后退速度，兼用于测深。
水深超过数百米时也变成相对于水的计程仪，尚在改进中。
计程仪改正率
计程仪存在测量误差，航海上用百分数表示其改正率，表达式为：[295-01]式中[kg2]为计程仪改正率；[kg2]为计程仪航程；-为计程仪读数差。
计程仪改正率通常在船速校验场实测求得。
根据计程仪读数差和准确测定的计程仪改正率，按下式计算出计程仪航程，即《航海表》中列有根据上述公式计算的“计程仪里程改正表”，以计程仪读数差和改正率为引数，可直接查出计程仪航程。
电磁计程仪编辑本段回目录
电磁计程仪根据电磁感应原理来测量船舶航程。
优点是线性好，灵敏度较高，因此使用较广通过水流（导体）切割装在船底的电磁传感器的磁场，将船舶航行相对于水的运动速度转换为感应电势，再转换为航速和航程。
其优点是线性好，灵敏度较高，可测后退速度，目前使用最广
概念编辑本段回目录
电磁计程仪是现代船舶上的一种新型航海计程仪器，是根据电磁感应原理来测量船舶行程的。
其原理是通过相当于导体的水流切割装在船底的电磁传感器的磁场，将船舶航行时相对于水的运动速度转化为感应电动势。
再由仪器换算为航速和航程。
电磁计程仪的优点是灵敏度高，尤其是在低速航行时的测速精度。
它还可以测量船舶后退时的速度。
所以在`现代船舶得到应用.
原理和性能编辑本段回目录
近代计程仪主要由测速部分和指示部分组成。
测速部分用以检测和放大船舶航速信号或航程信号；指示部分用机械或电气形式显示船舶航速或航程，再通过积分或微分方法显示航程或速度。
不同类型的计程仪的工作原理和性能如下所述。
要点一：电磁计程仪
电磁计程仪是应用电磁感应原理来测量船舶相对于水的航速和累计其航程的。
可测量船舶后退速度。
电磁计程仪由电磁传感器、放大器和指示器等部分组成。
常用的传感器有两种：平面式和导杆式。
指示器还有200Hz/n mile的航速脉冲标准输出接口，可输至ARPA、卫导、真运动雷达等导航仪器。
要点二：多普勒计程仪
多普勒计程仪是利用声波的多普勒效应进行测速的，其测速精度高（0.1Kn），它可以提供船舶相对于海底的绝对航速和航程信息，同时还可以测量船舶后退及船首尾横移速度。
多普勒效应：当声源与接收者接近时，接收者收到声波的频率将升高；
船舶以速度V向前航行，换能器以频率ƒ0向海底发射超声波脉冲。
声波束的发射方向与船舶速度方向成θ角，称之为波束发射俯角，一般θ取60°。
测得的多普勒频移△ƒ表示如下：
船舶摇摆时，由于船舶上下颠簸和纵向摇摆会产生测量误差。
为了消除这种测量误差，目前船用多普勒计程仪普遍采用双波束系统测速。
目前船用多普勒计程仪有三种类型。
第一种类型是双波束系统，又称一元多普勒计程仪。
它只能测量船舶纵向速度并累计其航程，通常用于船舶的导航功能；第二种类型是四波束系统，即换能器向船体的前后左右四个方向发射波束，又称二元多普勒计程仪。
它除了可测量船舶纵向速度外，还能测量横向速度，可作为船位推算导航使用。
一元和二元多普勒计程仪的换能器均安装在船首部位。
第三种类型是六波束系统，它除了在船首装置四波束换能器外，还在船尾部安装一对向船尾左右方向发射波束的换能器，它又称为三元多普勒计程仪。
这种计程仪既可测量船舶纵向速度，又能测量船首部和船尾部的横向速度，能反映船舶运动的全貌，通常用于大型或超大型船舶的进出港、靠离码头和锚泊等作业中，可确保航行的安全。
要点三：声相关计程仪
声相关计程仪是应用相关技术处理水声信息测量船舶航速并累计航程的计程仪。
其特点有：其一，采用垂向发射和接收超声波信号，并对被接收的回波信号的幅值包络进行相关处理来测速；其二，可工作于海底跟踪和水层跟踪两种方式，即可测对地的速度，又可测对水的速度；其三，测速精度高（0.2%或0.1Kn），测量精度不受声速变化的影响；其四，它同时可测量水深，兼作测深仪使用。