《工程水文学》课程参考资料(水文测验)ADCP河流流量测量原理及操作使用方法——声学多普勒测流仪培训(打印版)
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ADCP河流流量测量 原理及操作使用方法 培训提纲 美国RDI公司 水利部南京水利水文自动化研究所 RD Instruments
RDI公司简介 ·1981年建立,在美国加利福尼亚州,圣地亚哥 ·创始人:Fran Rowe,Kent Deines(RD) ·最大的ADCP生产厂家 ·已通过ISO9001国际质量体系认证 ·ADCP产品年销售额约二千万美元 ·大约四千多台ADCP应用于世界各地 ·大约一百多台ADCP在中国
ADCP基本原理概要 ·声学多普勒测流仪基本原理要点 a)什么是多普勒现象 b)什么是波束和地球坐标 c)船的航向、纵摇、横摇的影响 d)什么是深度单元(Bn) e)什么是流速断面 )什么是底跟踪
ADCP流速断面的基础 ·ADCP是专用于测量断面的水流速度和 方向的声学设备 ·水流断面被分割成若干个离散的层,叫 做深度单元 ·下面的内容将介绍怎样测量这些深度单 元中的流速数据的过程
RD Instruments ·Acoustic一声学的 ·Doppler-…多普勒 ·Current-流速 ·Profiler-断面
声波的传播 ●ADCP向水中发射固定频率的声波短脉 冲。 ·这些声脉冲碰到水中的散射体(浮游生 物,泥沙等)将发生散射
声波的传播 Sound Pulse Scatterers Transduce Transducer Reflected Sound Pulse
声波的传播 ·被散射体反射回的声波被ADCP接收到 ·当散射体有相对运动,其反射的声波在 频率上有一定的变化(频移) 。这种效应叫做多普勒效应
多普勒效应 。一个运动物体发出的声波被一个静止的观察者 听见时在频率上将发生变化。 。如果发声体朝着观察者运动,被听见的声音频 率会升高。 ·如果发声体背着观察者运动,被听见的声音频 率会降低。 ·这种现象的例子是当你站在铁路旁并有一列火 车通过时,当火车逼近你时其汽笛声声调变高 ,当火车离你远去时,汽笛声声调变底
Example of a Doppler Shift TRAIN APPROACHES-- Higher Pitch TRAIN RECEDES-- Lower Pitch