Акустический доплеровский профилировщик тока (ADCP)

Концепция ADCP

ADCP (AcousticDoppler Current Profiler) использует принцип акустического доплера для измерения информации о сдвиге частоты сигнала рассеяния стратифицированной водной среды и использует метод векторного синтеза для получения скорости воды вертикального профиля океанского течения, то есть: вертикальный профиль потока воды.

Проще говоря, это электронный датчик, который измеряет скорость потока воды и профиль скорости потока с помощью акустических принципов.

История развития (за рубежом)

До сих пор продукты RDI ADCP остаются лучшими в отрасли.

Другие выдающиеся иностранные компании в этой области

Компания Sontek/YSI Instrument была основана в 2002 году и проводит исследования и разработки технологий доплеровского измерения тока с точки зрения применения. RDI проводит исследования по трем направлениям: навигация и позиционирование, измерение океанских течений и обнаружение внутренних водных ресурсов. В 2005 году была основана компания Teledyne RD Instrument (TRDI). В 2006 году компания Nortek применила новую технологию обработки волновых данных, чтобы различать размер и направление ветровых волн и зыби в трехмерном спектре волн на основе данных отслеживания водной поверхности и данных о скорости потока в сочетании с данными о давлении;

В настоящее время TRDI, Sontek/YSl и Nortek стали тремя ведущими компаниями в области зарубежных исследований и разработок в области доплеровского измерения расхода.

История развития (внутренняя)

Отечественная технология измерения тока прошла три этапа: чисто механические измерители тока с 1950-х по 1970-е годы, одноточечные измерители электрического тока в 1980-е годы и ADCP после 1990-х годов. Институт океанических технологий Государственного океанического управления впервые провел исследование корабельной технологии измерения доплеровских течений в 1972 году в рамках проекта, положившего начало исследованиям ADCP в моей стране.

Но в целом есть два пути внутреннего развития. Один из них — это путь технологического развития научно-исследовательских учреждений, в котором доминирует Институт акустики Китайской академии наук. Соответствующие продукты выпускаются Haiying, CTI и другими компаниями. на рынке сейчас используются технологии Института акустики; другой путь заключается в независимом развитии посредством независимых исследований и разработок таких компаний, как China Shipping Answers.

Вообще говоря, отечественные сопутствующие товары — это не что иное, как самостоятельные исследования и разработки с использованием технологий научно-исследовательских институтов.

Принцип ADCP

ADCP, его принцип аналогичен сонару: использование Эффекта. Доплера Измерение расхода,Датчик излучает импульсные волны через неравномерно распределенные частицы отложений в водоеме.,Планктон и другое обратное рассеяние,Сигнал принимается преобразователем,Скорость потока рассчитывается путем измерения доплеровского сдвига частоты.

Конечно, конкретный ADCP также включает в себя доплеровский сдвиг частоты, влияние различных углов луча, систему координат луча ADCP и другие сопутствующие знания, поэтому я не буду вдаваться в подробности.

Эффект Доплера

Когда источник волны и наблюдатель находятся в относительном движении, частота волны, принимаемой наблюдателем, отличается от частоты, излучаемой источником волны. Это явление называется Эффектом Доплера.

Это относится не только к звуковым волнам, но и ко всем типам волн, например, к электромагнитным волнам.

Приложение для измерения расхода ADCP

Основные методы гидрологических испытаний стока:

Акустический допплеровский метод

преимущество

① Скорость измерения высокая, поперечное сечение можно измерить квазисинхронно.

②Он может отражать трехмерную скорость и направление потока.

③ Он может автоматически устранять влияние различных внешних факторов, а также имеет возможность оценивать данные. Определите качество данных измерений, чтобы избежать появления необоснованных данных, участвующих в обработке данных и влияющих на точность данных измерений.

④ADCP Используйте звуковые волны в качестве передатчика Датчик не только прост и быстр в эксплуатации, но и не мешает потоку воды во время измерения. Он может напрямую измерять скорость потока и подходит для различных сред. Измерение. Инвестиции и использование этого прибора могут снизить интенсивность ручного измерения расхода и повысить безопасность персонала, занимающегося измерением расхода. Он имеет высокую точность измерения и. быстрый、Эффективный、Экономьте время、Экономия труда и т.д.преимущество。

⑤ADCP может измерять профиль концентрации взвешенных веществ при измерении профиля скорости потока. Это очень эффективный инструмент для изучения закона миграции отложений и расчета скорости переноса отложений.

⑥ADCP может измерять зазор потока между галькой в ​​русле реки (а галька в основном русле реки больше), чего невозможно достичь с помощью традиционных инструментов измерения расхода, таких как вертушки, что делает результаты испытаний более точными.

ограничение

①Измерение расхода ADCP происходит быстро и эффективно. Обычно в качестве окончательного результата измерения используется среднее значение двух измерений. Поскольку четыре маршрута измерения не обязательно совпадают и не обязательно находятся на необходимом участке, это создает проблемы для строгой статистики тестовых данных.

② В условиях движения песка по дну реки отслеживание дна ADCP не удается, что приводит к искажению измеренной скорости судна, что приводит к неточным измерениям расхода.

③В районах с высоким содержанием песка интенсивность эхосигнала быстро затухает, что делает отслеживание дна и измерение глубины воды неэффективными, что приводит к сбоям в измерении расхода.

④ADCP имеет «слепые» зоны, и влияние формулы экспоненциального распределения скорости потока, используемой для интерполяции «слепых» зон (поверхностный слой, нижний слой и неизмеренные области на левом и правом берегах) на точность измерения расхода еще предстоит проверить.

Обычно его возят на корабле, может быть и так

Это также может быть так