激光多普勒流速测量法
声学多普勒剖面流速仪
声学多普勒流速剖面仪 第一章说明 谢谢您购买Nortek.Aquadopp剖面仪。这个剖面仪设计的思想是提供给你们多年的安全和可靠的服务。 这个剖面仪在水中采用声学多普勒效应测量水流剖面。它的设计是为定位应用程序，并且可以配臵在底部、钻塔停泊处、浮标上或其他任何固定结构。这是一个完整工具，包括所有部件，这些部件需要带有数据存储在内部数字记录仪的自包含的配臵。典型的应用包括海岸研究、在线监视和在河流、湖泊、海峡的科学研究。 Aquadopp剖面仪用用三个倾斜25度的声束在用户选择的单元中精确地测量水流剖面。如果系统安装的好的话，内部的倾斜度和指南针传感器告诉水流的方向，高分辨率的压力传感器提供深度和有关潮水的上升。这个标准的9MB的记录器和内部的碱性电池对于2—4个月的部署是非常充足的。 通过增大至161MB的内存和外部锂电池甚至充电电池可以使部署次数可以增加或者取样计划加强。通过用外部电池筒进行进一步的扩展也是可行的。 实际应用 快速的看一下Aquadopp剖面仪你会感觉到它只是一个很容易部署的小且实用的水流剖面仪。它提供完整的水流剖面并且形成一个标准，这个标准具有所有要修改的东西，比如内部记录、指南针、倾斜度、压力、温度、软件、海底电报等等。 开始 要想正常运作： 1 在你用Aquadopp之前，必须阅读这个用户指导的第二、 三、四章从而熟悉这个水流剖面仪。 2 按照第五章的步骤完成Aquadopp的接受控制和功能 测试。 3 按照第六章的步骤开始使用Aquadopp。 4 按照第十章的步骤进行定期保养。 保证 为了保持现代化并且能从厂家得到消息和技巧，您应该在我们的网址上注册。用Internet登陆https://www.360docs.net/doc/3e7379835.html,/newsletter.php。输入您的名字、电子邮件地址和有兴趣的话题。
激光多普勒测速实验报告
.\ 研究生专业实验报告 实验项目名称： LDV激光多普勒测速实验 学号： 20141002042 姓名：张薇 指导教师：唐经文 动力工程学院
.\ LDV激光多普勒测速实验 一、实验目的 应用激光测量流体的流速，是六十年代迅速发展起来的一种新的测速方法。它和过去应用的传统的测速仪器，如皮托管、旋浆式流速仪、热线式风速仪等相比，有如下几个主要优点：无接触测量，不干扰流场；测速范围广（4秒 米 10 104 5- ?-）；空间分辨率高；动态响应快。特别是对高速流体、恶性（如：酸性、碱性、高温等）流体、狭窄流场、湍流、紊流边界层等的测量方面，显示出传统方法无法比拟的优点。 本实验要求在熟悉激光测速光学系统和信号处理基本原理的基础上，应用实验室的频移型二维激光测速仪测量一个具有分离、再附、旋涡和高湍流度的复杂流场，了解这种流场中平均速度、速度直方图、湍流度和雷诺应力等湍流参数在主流区、回流区、剪切层和边界层等区域的不同特征，以及激光测速在测量复杂湍流流动方面的功能和优点有着重要的实验意义。 二、实验设备 图1：激光多普勒测速仪 图2：实验模型结构尺寸
图3：实验系统图 三、实验原理和方法 激光多普勒测速仪，英文缩写是流体流速测量的光学方法之一，是利用光学多普勒效应。即当激光照射运动着的流体时，激光被跟随流体运动的粒子所散射，散射光的频率将发生变化，它和入射激光的频率之差称为多普勒频差或多普勒拍频。这个频差正比于流速，所以测出多普勒频差，就测得了流体的速度。 实际接收到的多普勒信号，是包含有各种各样噪声的信号。例如光电倍增管带来的信号散粒噪声，暗电流散粒噪声，背景光噪声，热噪声，以及其他测量仪器带来的噪声等。同时，多普勒信号还是一个调制信号，由于各种原因，使多普勒频带加宽。例如，振幅调制，散射粒子受布朗运动影响，散射粒子通过探测体积所需要的渡越时间，多粒子进入探测体积初位相的不同，激光束的角扩散及速度梯度等原因，都会引起多普勒频带的加宽。为了尽量减小噪声和带宽，以及从具有一定的噪声和带宽的信号中，取出反映流速的“有用”信号，必须选择合适的信号处理装置，对多普勒信号进行处理。 一种信号处理装置，是利用高分辨率的法布里-珀罗干涉仪，直接跟踪光学信号。此种干涉仪调整比较简单，在大散射角工作时空间分辨率较高，但在测低速 厘米。另一种信号处理装置是频谱分析时受到限制，一般能测的下限速度为25秒 仪，它实际上是通过调谐窄带滤波器，把信号用示波器器显示出来，其中心频率在频谱范围内缓慢地扫描。由于使用滤波器，在任一瞬间时只能观察到全部信号的很少一部分，浪费了有用的信息和时间。进来信号处理装置都采用能跟踪可变频率的振荡器，称为自动跟踪可变频率跟踪器，简称频率跟踪器。 四、实验内容 在熟悉激光测速光学系统和信号处理基本原理的基础上，应用频移型二维激光测速仪测量复杂流场的速度。
多普勒流速仪审批稿
多普勒流速仪 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
多普勒流速仪 多普勒流速仪哪家好，推荐南京丹溪环保科技有限公司。多普勒流速仪的相关问题，可以咨询南京丹溪环保科技有限公司。手持超声波多普勒流速仪，产品用途：可广泛适用于水文、水利、明渠、供水排水、实验室、矿用、地下井、冰期等场合的流速测量。 型手持超声波多普勒流速仪是一款便携式设计，携带轻便，操作简便的测流仪器（毫米级低流速测流优势，国内乃至国外不可达到）。 ■仪器简介 手持超声波多普勒流速仪是应用超声“多普勒效应”原理制成的超声测流仪。用超声波技术探测流速，测量点在机体前方，不破坏流场；测量精度高，测流线性，可测瞬时流速，也可测平均流速；无转动部件，不惧泥沙堵塞和水草缠绕，探头坚固耐用。 ■性能特点 ★测量精度高，量程宽，可测弱流，也可测强流； ★感应灵敏，分辨率高，不受启动流速限制； ★响应速度快，可测瞬时流速，也可测平均流速； ★测量线性，不存在校正曲线的K、C值； ★无机械转动部件，不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题，最适用于泥沙悬浮物含量高，水草等漂浮物多和极其严苛的冰期场合的河流中测量。 ■功能介绍 ★迷你型手持主机便于用户携带和测量观测；
★大屏幕液晶显示具有连续背景光功能； ★内置完整时钟，方便用户校准和查询时间； ★配有数据读取软件，实现数据存储、打印和输出功能； ★实时显示瞬时流速和平均流速； ★测量模式分自动测量和手动测量，满足不同场合的用途。 ■技术参数 1. 测流范围：～s 测量准确度：±%±1cm/s 2. 工作水深：～20m 3. 测量方式：自动和手动两种 4. 测量间隔： 自动方式：分0～120分钟选择值，以5分钟为最小递增或递减间隔单位手动方式：可单次或连续多次测量，间隔任意 5．测速历时：自动方式：60秒、100秒二种 手动方式：10～120秒，递增或递减键选择 6．工作电源：DC12V ±10%，内置锂电池，充满可连续测量＞200次 7. 接口：USB或串口（可根据用户需要，提供GPRS、GSM无线远程通信功能） 8. 整机体积和重量 探头尺寸：390×140×140mm，重量：㎏ 主机尺寸：209×110×40mm，重量：㎏ 外包装箱尺寸：595×195×355mm 9. 测试方式：◆1 悬吊测量； ◆2 插杆测量。 10.流量=流速x截面积（断面面积即为三角形、矩形、梯形和柱形）用户可自行计算。 流量可以另行加载在程序，供用户使用， 南京丹溪环保科技有限公司是专注于环境监测领域的高新技术企业，落户于南京江北新区科技创业服务中心，公司核心成员均是从事环境监测领域多年
超声波多普勒流速仪
超声波多普勒流速仪 一、产品和技术参数 1.1 产品简介 超声波多普勒流速仪是在管道、渠道或者河流内测量水的流速的设备，主要应用于以下范围： ·洪涝灾害监测 ·污水排放 ·天然的河溪 ·市政给排水 ·水量流失/渗入监测 ·灌溉流程监测 ·河口&潮汐的研究 ·渔业/水利 ·海岸侵蚀研究 ·/暗渠流程监测 ·道路排水监测 ·运河流程研究 ·江河流程监测 图1.1.1 超声波多普勒流速仪 可以根据需要提供电池盒，以便在供电不方便的地区提供电源。 可以根据需要提供GPRS无线传输套件，以便在后台服务器上查看现场检测到的数据。 1.2技术参数
型号：DY-CURRENT VELOCITY(根据不同的功能，型号会有所不同) 结构：分体式； 测量种类：流速、水深、水温 用途：在线式测量、在线式监测、自动记录、数据遥传（选配件） 流速范围：0.02m/s～5.00m/s(最小水深：8cm)；测量分辨率：1mm/s；精度：测量流速的±2～3% ； 水深测量：0.00～5m；分辨率：2mm 精度：±0.5%； 温度范围：0～60oC；分辨率：0.1oC； 流量范围：无流量测量功能 供电：10～14VDC； 输出信号：RS485 MODBUS协议； 无线传输(可选件)：GPRS型RTU无线传输器 传感器配套电缆长度：10米； 被测水道类型：管道，渠道，天然的溪流、河流； 液体酸碱度要求：PH值在5～7之间。 液体温度要求：0～60℃ 液体压力要求：自然环境状态下，1个标准大气压 提示：水凝固或者接近凝固状态下无法测量流速。 1.3测量状态和接线 通电后60秒钟以后出数据，之后每10～15秒钟出一次测量数据。 对于超声波多普勒流速仪传感器供电是11～14VDC，供电电流160mA。 电缆是四芯屏蔽线，电源两根线，485信号两根线。 二、产品安装 2.1 传感器安装 水管多数为标准圆形，少部分是矩形或者梯形的。 在内，如果没有沉积物，我们把传感器安装在管道底部的正中央。如果有沉积物，把传感器安装在沉积物的旁边。为了防止水流冲击变动传感器的安装位置，传感器底部有一个基座，专门用来固定在管道上。同时，传感器要装在靠近窨井的里面，这样既便于安装，又利于维修和更换。 图2.1.1 传感器安装图 三、产品使用注意事项和故障 3.1 产品使用注意事项 1.不要人为拉扯、甩动电缆，也不要撞击壳体。 2.不要把连接电缆作为承重线，用连接电缆来悬挂变送器、电池盒，或者其他重
激光多普勒测速系统
激光多普勒测速系统 一、概述： 项目背景： 该项目主要通过激光器和激光接收机实时检测目标的XYZ方向上的相对速度，并将3个方向的速度值矢量合成后，通过串口上报给主机。 系统原理如下： ●通过特殊的调制信号激励激光器，发射连续波激光。 ●同时在不同阶段接收从目标反射回的信号并通过高速ADC采集这些信号。 ●FPGA实时进行FFT计算，根据FFT结果比较不同阶段的频偏和符号。 ●根据多普勒效应，通过频偏大小和频偏方向，就能计算出目标的相对速度和方向。 ●3个通道通过不同角度的合成，可以最终计算出目标的相对矢量速度。 ●通过串口将速度数据传到上位机。
系统原理框图如下： 我们面临的挑战： ●由于物体相对速度较快，达到125m/s；对应的信号带宽为DC-250MHz左右， 需要1GHz进行高速采集。 ●同时对1Gsps的数据量进行最大32K点FFT时，数据覆盖率达50%上。此时单 一的FFT模块在FPGA中计算时间不够，需要4路FFT并行计算；逻辑设计难 度较大。 ●要求测试距离在3KM以上。由于激光在大气中的衰减比较严重，同时受到大气 的干扰也比较严重。致使回波信号比较弱，同时不稳定。 示波器捕获的原始数据
解决方案： 根据实际系统和算法处理精度要求，硬件系统采用如下设计： ?10bit1GSPS ADC，三通道同步采集。 ?低噪声模拟前端，支持程控增益放大，50Ω阻抗SMA接口。 ?模拟带宽DC-250MHz。 ?板载1024MB DDR3内存。 ?高稳定度，超低低抖动时钟发生器。 ?低噪声电源设计。 ?采用Xilinx XC5VSX95T FPGA，FPGA实现实时FFT和信号检测算法功能。 ?TI C6455DSP，工作频率1GHz，用于3波束速度合成算法和FPGA控制。 ?两个RS422/RS485接口。 二、系统整体框图如下： 系统整机的实物图如上
激光多普勒测速
南京理工大学 课程考核论文 课程名称：图像传感与测量 论文题目：激光多普勒测速技术 姓名：陈静 学号： 314101002268 成绩： 任课教师评语： 签名： 年月日
激光多普勒测速技术 一、引言 激光多普勒测速技术即LDV(Laser Doppler Velocimetry)是伴随着激光器的诞生而产生的一种新的测量技术，它是利用激光的多普勒效应来对流体或固体速度进行测量的一种技术，广泛应用于军事、航空航天、机械、能源、冶金、水利、钢铁、计量、医学、环保等领域[1]。 激光测速技术的发展大体上可分为三个阶段。 第一个阶段是1964至1972年，这是激光测速发展的初期。在此期间，大多数的光学装置都比较简单，用各种元件拼搭而成，光学性能和效率不高，使用调准也不方便[2]。 第二个阶段是1973至1980年，在此期间，激光测速在光学系统和信号处理器方面有了很大的发展。光束扩展，空间滤波，偏振分离，频率分离，光学频移等近代光学技术相继应用到激光测速仪中。 第三个阶段是1981年至今。在此期间，应用研究得到快速发展[3]。 在发表的论文中，有关流动研究的论文急剧增加。多维系统，光纤传输技术以及数字信号处理和微机数据处理技术等的出现把激光多普勒技术推向更高水平，使用调整更加方便。此外，半导体激光器的应用是其小型化成为可能，推动激光多普勒测速走出实验室，迈向工业和现场应用。 二、主要内容 激光的多普勒效应是激光多普勒测速技术的重要理论基础，当光源和运动物体发生相对运动时，从运动物体散射回来的光会产生多普勒频移，这个频移量的
大小与运动物体的速度，入射光和速度方向的夹角都有关系。 由于其有许多潜在的独特功能，激光多普勒技术吸引了大量的实验流体力学和其他学科的研究工作者去研究和解决这些问题，使激光测速技术得到飞速发展，成为流动测量实验的有力工具[4]。 1.激光多普勒测速原理 激光测速的原理大致是这样：激光束射向流动着的粒子，粒子发出的散射光的频率改变了，通过光电装置测出频率的变化，就测得了粒子的速度，也就是流动的速度 [5]。 设一束散射光与另一束参考光的频率分别为12,s s f f ，它们到达光探测器阴极 表面的电场强度分别为： 1210112022cos(2) cos(2)s s E E f t E E f t π?π?=+=+ 式中，0102,E E 分别为两束光在光阴极表面处的振幅，12,??分别为两束光的初始相位。两束光在光阴极表面混频，其合成的电场强度为： 1212011022cos(2)cos(2)s s E E E E f t E f t π?π?=+=+++ 光强度与光的电场强度的平方成正比： 1222212010201021(t)()()cos[2()]2 s s I k E E k E E kE E f f t π?=+=++-+ 式中为k 常数，?为两束光初始相位差，12???=-。其中第一项为直流分量，可用电容器隔去，第二项为交流分量，其中12s s f f -是得到的多普勒频移。 多普勒频移与物体运动速度V 的关系为： 12[cos(,)cos(,)]s s i s V f f K K υυλ -=- 式中：i K 是激光的传播矢量，s K 为散射光传播矢量，υ是物理运动速度方
多普勒流速仪
多普勒流速仪 多普勒流速仪哪家好，推荐南京丹溪环保科技有限公司。多普勒流速仪的相关问题，可以咨询南京丹溪环保科技有限公司。手持超声波多普勒流速仪，产品用途：可广泛适用于水文、水利、明渠、供水排水、实验室、矿用、地下井、冰期等场合的流速测量。 HH.LSH10-1A型手持超声波多普勒流速仪是一款便携式设计，携带轻便，操作简便的测流仪器（毫米级低流速测流优势，国内乃至国外不可达到）。 ■仪器简介 HH.LSH10-1A手持超声波多普勒流速仪是应用超声“多普勒效应”原理制成的超声测流仪。用超声波技术探测流速，测量点在机体前方，不破坏流场；测量精度高，测流线性，可测瞬时流速，也可测平均流速；无转动部件，不惧泥沙堵塞和水草缠绕，探头坚固耐用。 ■性能特点 ★测量精度高，量程宽，可测弱流，也可测强流； ★感应灵敏，分辨率高，不受启动流速限制； ★响应速度快，可测瞬时流速，也可测平均流速； ★测量线性，不存在校正曲线的K、C值； ★无机械转动部件，不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题，最适用于泥沙悬浮物含量高，水草等漂浮物多和极其严苛的冰期场合的河流中测量。 ■功能介绍 ★迷你型手持主机便于用户携带和测量观测； ★大屏幕液晶显示具有连续背景光功能； ★内置完整时钟，方便用户校准和查询时间； ★配有数据读取软件，实现数据存储、打印和输出功能； ★实时显示瞬时流速和平均流速； ★测量模式分自动测量和手动测量，满足不同场合的用途。 ■技术参数 1. 测流范围：0.001～4.50m/s 测量准确度：±1.0%±1cm/s
2. 工作水深：0.1～20m 3. 测量方式：自动和手动两种 4. 测量间隔： 自动方式：分0～120分钟选择值，以5分钟为最小递增或递减间隔单位 手动方式：可单次或连续多次测量，间隔任意 5．测速历时：自动方式：60秒、100秒二种 手动方式：10～120秒，递增或递减键选择 6．工作电源：DC12V ±10%，内置锂电池，充满可连续测量＞200次 7. 接口：USB或串口（可根据用户需要，提供GPRS、GSM无线远程通信功能） 8. 整机体积和重量 探头尺寸：390×140×140mm，重量：2.5㎏ 主机尺寸：209×110×40mm，重量：0.5㎏ 外包装箱尺寸：595×195×355mm 9. 测试方式：◆1 悬吊测量； ◆2 插杆测量。 10.流量=流速x截面积（断面面积即为三角形、矩形、梯形和柱形）用户可自行计算。 流量可以另行加载在程序，供用户使用， 南京丹溪环保科技有限公司是专注于环境监测领域的高新技术企业，落户于南京江北新区科技创业服务中心，公司核心成员均是从事环境监测领域多年的精英人士。2015年以“城市污水管网多普勒超声波流量液位计”项目成功入选“南京领军型科技创业人才321引进计划”,获得政府部门的认可与资金奖励。? ? 公司拥有多项自主知识产权和专利技术，已通过ISO9001、ISO14000、 ISO18000体系认证、知识产权管理体系认证（贯标），已获“国家高新技术企业”、“江苏省民营科技企业”、“守信用重合同企业”等荣誉称号。 ? 公司秉承“诚信、专业、敬业、创新”的企业文化，以环保科技为根本，以市场需求为主导，不断锐意进取、开拓创新，目前主要业务：排水管网流量液位在线监测、水、气自动监测站。
激光多普勒测速
激光多普勒测速 1.引言 激光多普勒测速技术是伴随着激光器的诞生而产生的一种新的测量技术，它是利用 激光的多普勒效应来对流体或固体速度进行测量的一种技术，广泛应用于军事，航空，航天，机械，能源，冶金，水利，钢铁，计量，医学，环保等领域[1-2]。 激光多普勒测速仪是利用激光多普勒效应来测量流体或固体运动速度的一种仪器，通常由五个部分组成：激光器，入射光学单元，接收或收集光学单元，多普勒信号处理器和数据处理系统或数据处理器，主要优点在于非接触测量，线性特性，较高的空间分辨率和快速动态响应，采用近代光-电子学和微处理机技术的LDV系统，可以比较容易地实现二维，三维等流动的测量，并获得各种复杂流动结构的定量信息。由于上述潜在的独特功能，激光多普勒技术吸引了大量的实验流体力学和其他学科的研究工作者去研究和解决这些问题，使激光测速技术得到飞速发展，成为流动测量实验的有力工具。 激光测速技术的发展大体上可分为三个阶段[1-3]。 第一个阶段是1964 – 1972 年，这是激光测速发展的初期。在此期间，大多数的光学装置都比较简单，用各种元件拼搭而成，光学性能和效率不高，使用调准也不方便； 第二个阶段是1973 – 1980 年，在此期间，激光测速在光学系统和信号处理器方面有了很大的发展。光束扩展，空间滤波，偏振分离，频率分离，光学频移等近代光学技术相继应用到激光测速仪中。 从1980年到现在，激光测速进入了第三个阶段。在此期间，应用研究得到快速发展。在发表的论文中，有关流动研究的论文急剧增加。多维系统，光纤传输技术以及数字信号处理和微机数据处理技术等的出现把激光多普勒技术推向更高水平，使用调整更加方便。此外，半导体激光器的应用是其小型化成为可能，推动激光多普勒测速走出实验室，迈向工业和现场应用。 激光的多普勒效应是激光多普勒测速技术的重要理论基础，当光源和运动物体发生相对运动时，从运动物体散射回来的光会产生多普勒频移，这个频移量的大小与运动物体的速度，入射光和速度方向的夹角都有关系[1]。下文中将详细介绍。 2.激光多普勒测速原理 在激光多普勒测速仪中，依靠运动微粒散射光与照射光之间光波的频差（或称频移）来获得速度信息。这里存在着光波从（静止）光源（运动）微粒（静止）光检测器三者之间的传播关系。
基于激光多普勒效应测速系统的设计
Optoelectronics 光电子, 2015, 5, 13-18 Published Online June 2015 in Hans. https://www.360docs.net/doc/3e7379835.html,/journal/oe https://www.360docs.net/doc/3e7379835.html,/10.12677/oe.2015.52003 Design of Velocimetry System Base on Laser Doppler Effect Suiyan Tan, Chudong Xu College of Electronic Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou Guangdong Email: tansuiyan@https://www.360docs.net/doc/3e7379835.html, Received: May 25th, 2015; accepted: Jun. 8th, 2015; published: Jun. 12th, 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/3e7379835.html,/licenses/by/4.0/ Abstract A velocimetry system base on laser Doppler Effect is designed. The system works through building Michelson interferometer with discrete optical elements. The movable object of system is imple-mented by gear motor and doesn’t need to change the structure of experiment equipment; there-fore, the system is simple, convenient and low cost. Building the Michelson interferometer and measurement system by students themselves not only deepens students’ understanding of Dopp-ler Effect and its application, but also it is good for developing comprehensive and designed expe-riment, which can extend optic specialty undergraduate course experiment teaching content. Function of the velocimetry system is successfully achieved, and average error is 2.38%; errors are lower 5%. Keywords Laser Doppler Effect, Velocimetry System, Michelson Interferometer, Frequency Difference Method 基于激光多普勒效应测速系统的设计 谭穗妍，徐初东 华南农业大学电子工程学院，广东广州 Email: tansuiyan@https://www.360docs.net/doc/3e7379835.html, 收稿日期：2015年5月25日；录用日期：2015年6月8日；发布日期：2015年6月12日
利用激光多普勒效应测流体的流速 最终版
利用激光多普勒效应测流体的流速 指导老师：曾育峰 参赛学生：刘倩蔡艺生王宇松陆泽璇林乐鑫
利用激光多普勒效应测流体的流速 [摘要] 在基于流体中的微粒对激光产生多普勒效应的基础上，自制激光多普勒流速仪，经过特定的处理电路，以达到测量流体流速的目的。利用光外差探测法实现多普勒频移的测量，并利用光电探测器进行接收和转换，通过电路模块进行数据收集和处理后，利用频率计显示其频率差，最后用单片机自动化处理数据并显示水速。作品还加入了电脑仿真技术模块，以便更直观的观测水管中水流流速的动态变化情况。该作品原理突出、观测直观，实现对流体流速的测量。 [关键词]激光多普勒流速光外差法 一、激光多普勒效应测速的原理分析 1、多普勒效应 当波源和观察者存在相对运动时，观察者接收到的波，其频率会偏离波动本来的频率。相向运动，频率升高；相背运动，频率则降低，而且相对运动速度越大，这种频率偏移也越大，这种现象称为多普勒效应。多普勒效应在科学研究，工程技术，交通管理，医疗诊断等各方面都有十分广泛的应用。 2、激光多普勒效应测速原理 激光多普勒效应测速是利用流体在光场中的多普勒效应来测量流体的流速。这是一种非接触测量方法，只需要把光波送至测量点处，对流体没有干扰。激光多普勒效应测速还可以精确地控制被测空间大小，通过控制光束,光束在被测点处聚焦成为很小的测量体，可获得分辨率为20～100Lm 的极高测量精度。除此之外，激光多普勒效应测速具有输出信号频率与速度成线性关系的优点，并能覆盖很宽的速度范围。从原理上讲，其响应没有滞后，能跟得上湍流的快速脉动，能同时测定流体的大小和方向。 假设液体中微粒流动的速度为v，照射在微粒上的光为平面单色光波，波v,光速为c，一般v要比c小得多。根据相对论理论，微粒相矢量为k，光频率 对于光波运动，微粒散射光的频率因多普勒效应而发生频移。微粒散射光的频率v 应为：
声学多普勒流速剖面仪ADCP简介
投标支持文件汇编 投标产品名称：声学多普勒流速剖面仪 (ADCP) 生产厂家：RD Instruments (RDI)，美国 (1)RDI公司及其ADCP简介 (2)RDI公司ISO9001 国际质量体系认证证书 (3)上海黄浦江和太浦河ADCP比测实验部分图片 (4)长江三峡黄陵庙水文站ADCP与DGPS、测深仪、及电罗经集 成试验简报 (5)走航式ADCP测量软件WinRiver中文版 (6)RDI公司河流型ADCP国内用户名单 (7)关于ADCP四波束和三波束的讨论 (8)关于ADCP工作模式的讨论
(1) 美国RDI公司及其ADCP简介 RD Instruments，简称RDI，位于美国加利福尼亚州圣地亚哥市，是全球最大的ADCP（即：声学多普勒流速剖面仪）生产厂家。RDI已通过ISO9001国际质量体系认证。目前年产值超过两千万美元。 RDI成立于1981年。在二十多年的发展历程中，RDI始终位于ADCP技术的世界领先地位。以下是 RDI公司的重要技术成果： ?1981，生产出世界上第一台商品ADCP ?1982，河流型ADCP，开创了ADCP河流流量测量的纪元 ?1991，宽带 ADCP专利技术 ?1995，“骏马”系列 ADCP：使ADCP小型化，价格大幅度降低 ?1997，“骏马”系列“瑞江”牌河流型ADCP ?1998，相控阵ADCP专利技术 ?1999，ADCP波浪仪专利技术 ?2001，H-ADCP：用于河流流量在线监测 ?2001, 零盲区技术 RDI公司向中国客户提供ADCP已有十几年的历史。至今已有一百多台RDI公司生产的ADCP应用于中国的海洋、河流、科研船只、海军舰艇、海上采油平台、等等。其中应用于河流流量测量的走航式ADCP有四十几台。 RDI公司生产的ADCP以其优良的性能和可靠性赢得了用户的好评。其重要优点为： ?采用宽带专利技术，因此具有高分辩率、高精度。这对走航测量尤为重要。 ?采用四波束换能器。有效地消除船摇晃的影响; 提高测量的可靠性。 ?高度可靠性。迄今为止，在中国应用的四十几台河流型ADCP无一台发生质量问题。达到了零故障率、零返修率。 因此，尽管RDI公司ADCP价格通常高于其它厂家的同类产品，大多数用户还是选择RDI公司生产的ADCP。
激光多普勒流速测量技术讲解
激光多普勒流速测量技术 激光多普勒流速测量技术(ＬＤＡ)是用来测量气体或液体流速的。这项技术与传统的测量技术相比具有显著优势，它可以精确测量许多不同粒子的速度，而不需要另外的仪器校正。这项测量技术是非侵入式的，具有很高的频率响应和大的动态范围。ＬＤＡ技术常应用在蒸汽流测量、风洞湍流测量和内燃机燃料流测量当中。Ｃｏｍｐｕｓｃｏｐｅ８２Ｇ数据采集卡已被证明非常适用于ＬＤＡ系统数据的采集、存储和传输。１LDA原理系统采用连续调制激 激光多普勒流速测量技术(ＬＤＡ)是用来测量气体或液体流速的。这项技术与传统的测量技术相比具有显著优势，它可以精确测量许多不同粒子的速度，而不需要另外的仪器校正。这项测量技术是非侵入式的，具有很高的频率响应和大的动态范围。ＬＤＡ技术常应用在蒸汽流测量、风洞湍流测量和内燃机燃料流测量当中。Ｃｏｍｐｕｓｃｏｐｅ８２Ｇ数据采集卡已被证明非常适用于ＬＤＡ系统数据的采集、存储和传输。 １ LDA原理 系统采用连续调制激光，激光被分成两束，先经光学系统聚焦后相互垂直入射到粒子流中。在两束激光交叉处便产生了干涉图样。激光束的后向散射经过接收光学系统后聚焦在探测器上，再由探测器实现光电转换。ＬＤＡ原理示意图如图１所示。 ２干涉图样 为了研究光电探测器接收到的信号，必须知道两束光在交叉点产生的干涉图样。如图２所示，被测对象是一个椭球体表面对应的干涉图光强分布，光强最大的分布点在干涉图的中心。需要指出的是?当光束角度Ｋ减小时?被测对象将会远离聚焦光束?它的长度将增加而宽度减小。 就像前面提到的那样?信号是由粒子经过干涉图样反射的散射光组成，变化的振幅代表了每个干涉图光强的变化。 多普勒脉冲串的频率称为多普勒频率。该频率与干涉图空间常数（ｄｆ）相乘可用来测量速度。从图３可以看出，干涉图空间常数（ｄｆ）是由激光波长（λ）除以光束反射角（Ｋ）正弦的２倍得到。由于激光波长可以精确测量（精确到０．０１％），因此采用ＬＤＡ技术可以非常精确地测量流体速度。 ３信号捕获和数据处理 多普勒脉冲串可由Ｃｏｍｐｕｓｃｏｐｅ８２Ｇ数据采集卡来捕获。由于多普勒脉冲串是非周期信号，因此Ｃｏｍｐｕｓｃｏｐｅ８２Ｇ的触发电平被设置
手持式多普勒流速流量仪使用说明书
Flow-ADC-600 便携式多普勒流速流量仪 使用说明书 潍坊金水华禹信息科技有限公司
概述 简便、快捷、准确、可靠、稳定的渠道与河流测量装置一直是各国流量测量专家的追求，受科学技术自身条件的限制，始终没能解决好这一难题。但近几年美国将声学多普勒多点剖面流速测量技术应用在这一领域后，情况得到了根本性改变。我公司引进Flow系列声学多普勒流速测量仪设计的流量测量系统已被广泛应用到水利、环保、城市供排水的流量、流速测量中。 应用声学多普勒效应简介 多普勒效应是为纪念奥地利物理学家克里斯琴.约翰.多普勒而命名的，在声学领域中，当声源与接收体（即探头和反射体）之间有相对运动时，回声的频率将有所变化，此种频率的变化称之为频移，即多普勒效应。现代社会中有大量应用这一物理原理而设计生产的仪表，如最常见的彩色多普勒超声二维结构图像仪、彩色多普勒血流图像仪，交通警测量汽车速度的微波测速仪以及水利学上的微波水表面流速仪等。 Flow-ADC-600 声学多普勒流速仪是应用当今最先进信号处理技术研发的多点、多层面流速分析仪，其最大特点是可任意按需要安装在被测河流或渠道侧面、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层，从左到右不同距离上，根据多个流速数据、计算出平均流速。根据现场水位的测绘能简单的测算各种规则或者非规则流体的截面面积绘制简单库容图。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。 任意一个河流或渠道，只要有一台Flow-ADC-600测量仪，就能准确测出水的流态分布、流速数据及流量。 一、特点 （1）、单只流速传感器，安装方便适合市政污下水管渠道、不满管管道、各种渠道、不规则河道、天然溪、排污口等流量测量并可隐蔽安装，可以做到长期稳定可靠工作。 （2）、既可顺流速、也可水位、水深方便统计。 （3）、大屏幕触摸屏，不仅有中文，还有配合图形，方便操作及流态分析。 （4）、可通过SD卡存储数据导出表格文件，实时显示流速曲线、图形软件，便于水流流态分析研究。 （5）、低功耗测速，内置充电电池、是目前最轻便的多普勒流速仪之一。（6）、内置压力式水位传感器、温度传感器。 （7）、具有SD卡大容量存储器。可以存储十年数据（根据SD卡容量）（8）、适合市政污下水管渠道、不满管管道流量测量。 二、主要技术指标 应用范围： 可以测量所有河流及渠道可以是矩形、梯形或涵洞或自定义型渠道河道流速流量。 主机： 供电电源：内置电池供电
新版激光多普勒测速实验
实验4.2 激光多普勒测速 1842年奥地利人多普勒（J.C.Doppler）指出：当波源和观察者彼此接近时，收到的频率变高；而当波源和观察者彼此远离时，收到的频率变低。这种现象称为多普勒效应，可用于声学、光学、雷达等与波动有关的学科。不过，应该指出，声学多普勒效应与光学多普勒效应是有区别的。在声波中，决定频率变化的不仅是声源与观察者的相对运动，还要看两者哪一个在运动。声速与传播介质有关，而光速不需要传播介质，不论光源与观察者彼此相对运动如何，光相对于光源或观察者的速率相同。因此，光学多普勒效应有更好的实用价值。1960年代初激光技术兴起，由于激光优良的单色性和定向性及高强度，激光多普勒效应可以用来进行精密测量。 1964年两个英国人Yeh和Cummins用激光流速计测量了层流管流分布，开创激光多普勒测速技术。激光多普勒测速仪（laser Doppler velocimeter，LDV），是利用激光多普勒效应来测量流体或固体速度的一种仪器。由于它大多用于流体测量方面，因此也被称为激光多普勒风速仪（laser Doppler anemometer，LDA）。也有称做激光测速仪或激光流速仪（laser velocimeter，LV）的。1970年代便有产品上市，1980年代中期随着微机的出现，电子技术的发展，技术日趋成熟。在剪切流、内流、两相流、分离流、燃烧、棒束间流等各复杂流动领域取得了丰硕的成果。激光测速在涉及流体测量方面，已成为产品研发不可或缺的手段。 实验目的 【1】了解激光多普勒测速基本原理。 【2】了解双光束激光多普勒测速仪的工作原理。 【3】掌握一维流场流速测量技术。 实验原理 1． 多普勒信号的产生 如图4.2-1所示，由光源S发出频率为f的单色光，被速度为v的粒子（如空气中的一粒细小的粉尘）P散射，其散射光由Q点的探测器接收。由于多普勒效应，粒子P接收到的光频率为 )cos 1(112 2'θc v c v f f +?= （4-9） 其中c 为光速。同样由于多普勒效应，在Q点所接收的粒子P的散射光频率为 222'''cos )(11θc v c v f f ??= （4-10） 那么Q点接收的频率为 )cos (cos 21''θθ+=?=Δc v f f f f （4-11） 如果粒子P以速度v进入两束相干光S和S ’的交点，并在Q点接收散射光，如图4-7所示，由于S和S ’是方向不同的两束光，在Q点将产生两种接收频率。对光束S的频率差同式（4-11），对于光束S ’的频率差为 )cos '(cos '21θθ+=Δc v f f （4-12）
Flowstar600在线多普勒流速仪流量计 说明
Flowstar600 在线多普勒流速流量仪使用说明书
概述 简便、快捷、准确、可靠、稳定的渠道与河流测量装置一直是各国流量测量专家的追求，受科学技术自身条件的限制，始终没能解决好这一难题。但近几年美国将声学多普勒多点剖面流速测量技术应用在这一领域后，情况得到了根本性改变。我公司引进Flowstar系列声学多普勒流速测量仪设计的流量测量系统已被广泛应用到水利、环保、城市供排水的流量、流速测量中。 应用声学多普勒效应简介 多普勒效应是为纪念奥地利物理学家克里斯琴.约翰.多普勒而命名的，在声学领域中，当声源与接收体（即探头和反射体）之间有相对运动时，回声的频率将有所变化，此种频率的变化称之为频移，即多普勒效应。现代社会中有大量应用这一物理原理而设计生产的仪表，如最常见的彩色多普勒超声二维结构图像仪、彩色多普勒血流图像仪，交通警测量汽车速度的微波测速仪以及水利学上的微波水表面流速仪等。 Flow star 声学多普勒流速仪是应用当今最先进信号处理技术研发的多点、多层面流速分析仪，其最大特点是可任意按需要安装在被测河流或渠道侧面、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层，从左到右不同距离上，上百个流速点数据。就如同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。 任意一个河流或渠道，只要有一台Flow star测量仪，就能准确测出水的流态分布、流速数据及流量。 一、特点 （1）、单只流速传感器，安装方便（如“碉堡形”，安装在圆形保护井内，由“碉堡观察孔”向下游测量，避免人为及发洪水时杂物冲击），并可隐蔽安装，做到长期稳定可靠工作。 （2）、既可顺流、也可逆流测量，如需要可双向测量，正反两个方向流量分别存入不同存贮区域，方便流量统计。 （3）、大屏幕点阵显示，不仅有中文，还有配合图形，方便操作及流态分析。 （4）、可选配实时显示流速曲线、图形软件，便于水流流态分析研究。（5）、低功耗测速，传感器便于野外无交流电时长期工作。 （6）、可配接多种水位测量仪表，如压力式、浮子式、超声波式。（7）、具有USB、RS485通讯口，可实现数据远程传输。 （8）、便携式具有数据存贮功能，便于测量情况分析。 二、主要技术指标 应用范围： 可以测量所有河流及渠道可以是矩形、梯形或涵洞或自定义型渠道河道流速流量。
流速与流量测量教案
1.6 流速与流量的测量 本节重点： 孔板流量计与转子流量计的原理、特点等。 难点： 流量方程的推导。 1.6.1 测速管 测速度的结构与测量原理 测速管又称皮托（Pitot ）管，如图1-31所示，是由两根弯成直角的同心套管组成，内管管口正对着管道中流体流动方向，外管的管口是封闭的，在外管前端壁面四周开有若干测压小孔。为了减小误差，测速管的前端经常做成半球形以减少涡流。测速管的内管与外管分别与U 形压差计相连。 内管所测的是流体在A 处的局部动能和静压能之和，称为冲压能。 内管A 处： .2 2 1u p p A +=ρρ 由于外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，所以外管仅测得流体的静压能，即 外管B 处： ρ ρ p p B = U 形压差计实际反映的是内管冲压能和外管静压能之差，即 .2 .22 1)21(u p u p p p p B A =-+=-=?ρρρρρ 则该处的局部速度为 ρ p u ?=2. （1-62） 将U 形压差计公式（1-9）代入，可得 ρ ρρ) (20. -= Rg u （1-62a ） 图1-31 测速管
由此可知，测速管实际测得的是流体在管截面某处的点速度，因此利用测速管可以测得流体在管内的速度分布。若要获得流量，可对速度分布曲线进行积分。也可以利用皮托管测量管中心的最大流速m a x u ，利用图1-32所示的关系查取最大速度与平均速度的关系，求出管截面的平均速度，进而计算出流量，此法较常用。 测速管的安装 1.必须保证测量点位于均匀流段，一般要求测量点上、下游的直管长度 最好大于50倍管内径，至少也应大于8～12倍。 2.测速管管口截面必须垂直于流体流动方向，任何偏离都将导致负偏差。 3.测速管的外径d 0不应超过管内径d 的1/50，即d 0 几种流速仪的测量方法 参考资料：中国环保网（https://www.360docs.net/doc/3e7379835.html,/） 在供热和空气调节中，常需对流体尤其是气流的速度进行测量。通过它，可以了解飞流的流动规律，也可经过一定计算得到其休积流量、质量流盈或动压等有关参数。 在此要特别指出流速有线流速w与平均流速w之分，如未特殊声明，流速常指平均流速w。测量风速的方法有气压法、机械法与散热率法。气压法是通过测员压差来侧及流速的。 用机械方法测量风速的仪表有翼式风速仪、杯式风速仪，流速测算仪，它是利用流动气体的动压推动机械装置，如图6-1 所示。这两种均由叶片带动叶轮回转，其转速与气流速度成正比。“叶轮转速通过机械传动连接到显示或计数装置，以显示其所测风速的大小。 散热率法是利用流速与散热率成对应关系原理而设计的，或测相等散热暇的时间(卡它温度计)，或测温度的变化，或保持原温度的加热电流讯的变化(热线风速仪)来确定其风速，这一类方法所测最小流速为0.05-0.5m/s,适宜于低流速测量。随着现代科学技术的发展，激光、超声波.射流，甚至利用流体在特定流道条件下产生旋涡均可精确地进行测速，但此类仪表仪格昂贵、专业性强、在实际推广中受到限制，故此不及以上介绍的几种普及。 流速是一个十分重要的控制变量，通过调节这一变俄，可使其它过程条件维持所需的值，保证生产定额和产品质量，它虽常见，但较难精确测量，一般仅有1-5%精度。 NH-TYJ水文流速测算仪是为试用全国缆道整改技术要求，统一解决各种转子式流速仪在测杆、测船、缆道测流等环境条件下流速测算、显示而研制的新型测算仪。该仪器由单片机、液晶显示屏和多用途流速仪信号接口等电路组成。所有流速信号的抗干扰处理采用相关流速信号不突变原理，均由软件技术完成。 利用超声波多普勒原理测量液体流速，利用压力传感器测量液位来检测流量。速度面积模块是ATEX（欧盟潜在爆炸性环境指令）认证1G设备（具有非常高的防护水平） 面积流速测算仪的的特点： ?带有微处理器的数字探头确保读数稳定（防止液位偏差） ?无需量程校准 ?现场一点校准 ?没有温度漂移 ?自动修正泥沙液位 ?对各种不同的液体自动增益控制 ?传感器不受液位降低影响 ?紧凑的模块式设计几种流速仪的测量方法