【多普勒流速剖面儀】多普勒流速剖面儀的工作原理

時(shí)間：2021-06-17作者：上海瑾瑜科學(xué)儀器有限公司瀏覽：1184

多普勒流速剖面儀的工作原理


ADCP內(nèi)的關(guān)鍵部件是壓電效應(yīng)換能器，用以**和接收聲學(xué)信號(hào)。測(cè)量聲波的往返時(shí)間，將其乘以水中聲速即可粗略計(jì)算出散射體的距離；測(cè)量聲波的多普勒效應(yīng)頻移，則能計(jì)算出散射體在該聲束方向上的速度分量。因此，要測(cè)量速度三向量，需要至少三個(gè)換能器來(lái)產(chǎn)生三個(gè)不同方向的聲束。而在河流測(cè)速中，由于目標(biāo)數(shù)據(jù)通常只含兩個(gè)速度向量（即忽略垂直于河岸的水速），相應(yīng)地通常僅配備兩波束的ADCP。近年的ADCP由于配備更多功能，如測(cè)波、湍流測(cè)量等，三、四、五甚至九波束的配置也已出現(xiàn)。
不同ADCP**的聲學(xué)頻率范圍較低可至38千赫，較高則達(dá)數(shù)兆赫，其頻率與目標(biāo)水域之水深相關(guān)。
ADCP由以下組件構(gòu)成：一個(gè)放大電路；一個(gè)接收器；一個(gè)時(shí)鐘用以測(cè)量聲波的往返時(shí)間；一個(gè)羅經(jīng)用以測(cè)定方向；一個(gè)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)傳感器； 一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器用以處理返還的聲學(xué)信號(hào)并分析其多普勒頻移；一個(gè)溫度傳感器用以校正聲速在當(dāng)前海水狀態(tài)方程下的偏差（此校正過程假定鹽度保持在一個(gè)預(yù)設(shè)的常值）。這些測(cè)量數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在內(nèi)置的存儲(chǔ)器中，也可實(shí)時(shí)輸出到用戶端的軟件上，分別稱為自容式和直讀式


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