多普勒海流计测速精度的校准方法

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作者 刘永伟 高维营 +2 位作者 刘子琦 李肆武 商德江 《应用声学》 北大核心 2026年第1期169-177,共9页

多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措... 多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措施,采用超级多普勒激光测速仪标定工作段的流速,以此流速作为基准值完成对多普勒海流计测速精度的计量校准。在流速范围为0.01~3 m/s内,采用超级激光多普勒测速仪标定的工作段流速的合成测量不确定度不大于4.4 mm/s。通过对一多普勒海流计进行试验测试,发现电缆的卡门涡街效应引起的振动会造成一定的测速偏差,采用螺旋线技术能够减少该偏差,并计算了所标定的多普勒海流计测速精度的测量不确定度。研究结果为多普勒海流计测速精度的准确计量奠定了基础。 展开更多

关键词 多普勒海流计 立式循环水槽 超级激光多普勒测速仪 计量校准 测量不确定度

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定点式横向声学多普勒流速剖面仪应用研究 被引量：8

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作者 张泉荣 谢运山 +3 位作者 王萍 王志保 姚允龙 谢悦波 《水文》 CSCD 北大核心 2021年第2期69-74,共6页

介绍了应用定点式横向声学多普勒流速仪进行实时流量在线监测方面的比测率定研究工作。主要从设备选型、安装位置、代表流速计算、单元流速区间选择、关系率定、精度评定、测点流速分析等方面进行了分析研究。通过设备选型、安装位置、... 介绍了应用定点式横向声学多普勒流速仪进行实时流量在线监测方面的比测率定研究工作。主要从设备选型、安装位置、代表流速计算、单元流速区间选择、关系率定、精度评定、测点流速分析等方面进行了分析研究。通过设备选型、安装位置、单元流速区间选择等多方面的比较分析,选择最佳方案,进行比测分析,率定出代表流速与断面平均流速的关系。重点对设备安装位置、单元流速区间的选择、流速横向分布等进行比较分析,对于其他测站的类似H-ADCP监测方案有一定的指导意义。 展开更多

关键词 横向声学多普勒流速仪 区间 安装位置 率定 精度评定

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明渠断面流速分布的信息熵理论分析 被引量：3

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作者 王木兰 朱克纯 +1 位作者 张芹芬 朱党生 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1994年第3期276-283,共8页

本文介绍了应用信息熵理论研究明渠水力学问题的新概念，借助最大熵原理导得了非宽浅明渠断面流速分布的计算公式及其有关参数，计算结果与试验水槽中毕托管激光测速资料及现场测速资料吻合较好。

关键词 信息熵理论 明渠断面 流速分布函数 水力学

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宽浅式梯形渠道流速分布规律及流量计算方法研究 被引量：8

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作者 刘鸿涛 赵宇博 +3 位作者 李晓军 龙昱帆 赵虎 张福军 《节水灌溉》 北大核心 2023年第5期56-61,共6页

为研究宽浅式梯形明渠流速分布规律,简化渠道流量测量过程、提高测流精度、促进灌区工作效率提升,利用声学多普勒剖面流速仪进行流速、流量、断面面积的测定;通过正交距离回归算法对相对流速和相对水深与二次抛物线函数拟合,得到垂向流... 为研究宽浅式梯形明渠流速分布规律,简化渠道流量测量过程、提高测流精度、促进灌区工作效率提升,利用声学多普勒剖面流速仪进行流速、流量、断面面积的测定;通过正交距离回归算法对相对流速和相对水深与二次抛物线函数拟合,得到垂向流速分布规律,根据横向流速分布规律结合测量数据,利用线性拟合分析得到横向流速分布影响系数,最终通过待定系数法得到断面平均流速与中垂线表面流速的系数值。结果表明:测点实际流速与平均流速之比作为相对流速,拟合得到的宽浅式梯形渠道断面流速分布规律R2均在0.937以上,拥有较好的相关性;宽浅式梯形渠道测线平均流速横向流速分布符合乘幂函数分布形式,并对横向流速流速分布公式进行流速验证,在横向相对位置0.2<(B-2 d)/B<1区间内误差均小于5%;推导出了宽浅式梯形渠道中垂线表面流速与断面平均流速关系,对AB两地宽浅式梯形渠道干渠进行断面流量验证,实测流量与计算流量的误差小于5%,符合量水规范的要求,可实际用于灌区量水。 展开更多

关键词 宽浅式梯形渠道 流速分布规律 流量计算方法 声学多普勒剖面流速仪

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基于改进WOA-MP算法的多普勒海流计回波信号频率估计研究 被引量：1

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作者 宋大雷 孙兆阳 +2 位作者 孙康康 张家乐 贺同福 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期1-10,共10页

受海洋环境复杂干扰影响,多普勒式海流计的超声波回波信号易受干扰影响,包含多种频率成分,这给海流流速信息的解算带来困难。为解决多普勒海流计回波信号频率估计精度较差的问题,提出一种基于信号匹配追踪(MP)的频率估计方法,并融合改... 受海洋环境复杂干扰影响,多普勒式海流计的超声波回波信号易受干扰影响,包含多种频率成分,这给海流流速信息的解算带来困难。为解决多普勒海流计回波信号频率估计精度较差的问题,提出一种基于信号匹配追踪(MP)的频率估计方法,并融合改进型鲸鱼优化算法(MWOA)提高估计过程的效率。该方法利用混沌映射提升初始种群多样性,并引入自适应权重和非线性收敛因子提高算法局部寻优能力、搜索速度和求解精度。而后,对改进算法与其他优化算法进行对比测试,结果显示所设计改进算法在收敛速度和寻优能力上具有有效性和优越性。此外,通过对多普勒回波信号进行特征重构,开展MWOA-MP算法在噪声环境下的频率估计精度性能测试。在回波信号信噪比为–10 dB条件下,MWOA-MP算法相对传统方法抗噪声能力提高30%。与其他智能方法融合MP后的频率估计算法相比,MWOA-MP算法的估计误差在10 Hz以内,可满足多普勒海流计频率测量精度要求。 展开更多

关键词 多普勒海流计 频率信号估计 鲸鱼优化算法 匹配追踪

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智控扫描式声学多普勒测流系统应用探讨 被引量：1

6

作者 陈伯云 张永兵 +5 位作者 王刚 李国强 李明宏 范影乐 郑豪锋 王超 《水利信息化》 2021年第5期47-53,共7页

为加快水文监测新技术与装备在水文测报中的应用,在浙江嵊州站、江苏前垾村水文站分别建设智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统示范应用站点。智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统,通过水下智控转动扫描测流方式使传统的一维流速剖面数... 为加快水文监测新技术与装备在水文测报中的应用,在浙江嵊州站、江苏前垾村水文站分别建设智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统示范应用站点。智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统,通过水下智控转动扫描测流方式使传统的一维流速剖面数据扩展为二维扫描流速数据,并融合计算流体动力学、人工智能等多学科前沿技术,建模仿真河道流场以计算实时流量,原理上可有效提高测流精度和降低人工比测率定分析的工作量。通过对示范应用站点半年时间运行的稳定性和流量监测数据比测分析,得出示范应用站点测流系统稳定可靠,流量监测和人工监测数据趋势基本一致;在流态快速变化期间,测流结果存在一定迟滞性,可采用提升扫描速度的方式提高对流速变化的敏感度;流体及神经网络算法模型还需要进一步优化,结合多模型算法提高智控扫描测流系统的智能化能力,进一步提高流量监测的精度。 展开更多

关键词 流量在线监测 声学多普勒测流仪 ADCP 智控扫描 示范应用

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模型试验流速测量仪器的分析研究 被引量：13

7

作者 蔡守允 杨大明 朱其俊 《水资源与水工程学报》 2007年第3期36-38,共3页

分析研究了用于模型试验的流速测量传感器和相关仪器,重点介绍了旋浆流速仪、电磁流速仪和超声波流速仪。

关键词 流速测量 传感器 旋浆流速仪 电磁流速仪 超声波流速仪

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单波束声学多普勒流速仪垂向在线测流应用研究 被引量：7

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作者 谢运山 赵德友 +2 位作者 张泉荣 姚允龙 范亚中 《水利信息化》 2018年第6期44-48,共5页

通过应用单波束垂向式声学多普勒流速仪(V-ADCP)进行在线流量测验,探索单波速V-ADCP的安装和流速数据处理计算方法。采用转子式流速仪对V-ADCP进行比测,分析V-ADCP采用相对水深某个区间范围内的单元流速计算垂线平均流速的方法,率定符... 通过应用单波束垂向式声学多普勒流速仪(V-ADCP)进行在线流量测验,探索单波速V-ADCP的安装和流速数据处理计算方法。采用转子式流速仪对V-ADCP进行比测,分析V-ADCP采用相对水深某个区间范围内的单元流速计算垂线平均流速的方法,率定符合水文相关规范的V-ADCP测流的单断速关系,并确定单断速关系可生产应用的范围。通过对V-ADCP在线测流的应用,得到精度较高的单断关系,实现流量在线监测,可为进一步推广V-ADCP在线测流的应用进行探索。 展开更多

关键词 单波束 声学多普勒流速仪 流量自动监测 单元流速 断面平均流速 率定

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基于多种方法联合反演的河床岩性结构特征研究 被引量：7

9

作者 孔令莹 徐远志 +2 位作者 赵贵章 刘文辉 谢思敏 《华东地质》 CAS 2023年第2期150-159,共10页

河床结构探测是研究河水-地下水转化过程的关键,复杂河床结构探测过程中,单一物探方法通常精度不高。本文采用多普勒声学流速仪、地质雷达法、高密度电阻率法相结合,在淮北平原典型工作区进行河床形态和沉积物分布特征探测,构建了完整... 河床结构探测是研究河水-地下水转化过程的关键,复杂河床结构探测过程中,单一物探方法通常精度不高。本文采用多普勒声学流速仪、地质雷达法、高密度电阻率法相结合,在淮北平原典型工作区进行河床形态和沉积物分布特征探测,构建了完整的联合反演河床岩性结构特征的技术体系,取得了较好的识别效果。结果表明:新汴河节制闸上游呈“蝶形”,河床结构均匀,底泥厚度变化范围小;下游河床形态受分水坝影响起伏较大,河床形态不平整,底泥厚度为0.8~1 m;涡河处河道形态呈半椭圆形,且底泥两岸薄中间厚。韩村剖面受抽砂干扰严重,河床出现中间高两侧低的情况,底泥分布不均匀;两河口断面下存在弱透水层(粉质黏土),下方为承压含水层,其潜水含水层分布不均匀。实践证明,多种技术联合反演在河床形态探测上能够相互印证,提高成果解译的可靠性和准确性,为河水-地下水转化研究提供支撑。 展开更多

关键词 河床结构 多普勒流速仪 地质雷达 高密度电阻率法 淮北平原

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基于STM32与OMAP双机通信的多普勒海流计 被引量：1

10

作者 孙正元 栾新 +4 位作者 李国栋 彭东立 贾鹏飞 宋大雷 周丽芹 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第9期34-37,共4页

海流测量是海洋科学研究的重要方向,文中设计了一种利用宽带信号测流的声学多普勒海流计,给出了基于STM32与OMAP(开放式多媒体应用平台)双机通信的海流计设计方案,阐明了双机通信的通信协议及软件实现方法,采用两级时变增益电路解决了... 海流测量是海洋科学研究的重要方向,文中设计了一种利用宽带信号测流的声学多普勒海流计,给出了基于STM32与OMAP(开放式多媒体应用平台)双机通信的海流计设计方案,阐明了双机通信的通信协议及软件实现方法,采用两级时变增益电路解决了回波信号动态变化大的问题。在千岛湖区采取船载DGPS走航方式完成了海流计的精度及性能测试,试验表明研发的海流计的测流精度优于±1%测量值,且具有较好的稳定性。 展开更多

关键词 海流计 多普勒 双机通信 时变增益 STM32 OMAP

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声学多普勒流速仪计量检定工作分析 被引量：5

11

作者 姜松燕 高伟 骆工 《水利信息化》 2010年第4期54-56,共3页

从水量准确计量为切入点,根据声学多普勒流速仪推广使用中存在的计量检定问题,结合水利水文专业计量体系的促进和发展,论证了声学多普勒流速仪计量检定工作开展的必要性。从声学多普勒流速仪工作原理出发,探讨了利用水槽检定该类仪器的... 从水量准确计量为切入点,根据声学多普勒流速仪推广使用中存在的计量检定问题,结合水利水文专业计量体系的促进和发展,论证了声学多普勒流速仪计量检定工作开展的必要性。从声学多普勒流速仪工作原理出发,探讨了利用水槽检定该类仪器的原理和方法,分析了检定方法的可行性。研究说明,利用现有水槽检定还存在一定难点,如何利用现有水槽,还需要进行试验。 展开更多

关键词 声学多普勒 流速仪 计量检定 水槽 必要性 可行性

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走航式声学多普勒流速仪投产方法探讨 被引量：4

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作者 蒋建平 《水利信息化》 2013年第2期40-43,47,共5页

通过介绍走航式声学多普勒流速仪在不同测验环境下的硬件配备、安装要求及检查方法,使走航式声学多普勒流速仪适应不同水流特性和现场环境。从流量断面垂线上下盲区推求参数设置对流速、流量的影响。从比测要求等方面探讨投产方法及精... 通过介绍走航式声学多普勒流速仪在不同测验环境下的硬件配备、安装要求及检查方法,使走航式声学多普勒流速仪适应不同水流特性和现场环境。从流量断面垂线上下盲区推求参数设置对流速、流量的影响。从比测要求等方面探讨投产方法及精度的控制,使走航式声学多普勒流速仪施测流量精度满足规范要求。 展开更多

关键词 走航式声学多普勒流速仪 投产 方法

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走航式声学多普勒剖面流速仪测流应用与分析 被引量：5

13

作者 尹建国 蒋佑华 陈含华 《水利水文自动化》 2004年第3期40-42,50,共4页

介绍了走航式声学多普勒流速剖面仪的工作原理及其在邵阳水文站的应用情况,并对其工作特点与适用性进行了分析。

关键词 流量测量 多普勒效应 流速仪 测流

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ADCM测流数据后处理探索

14

作者 许云 《水文》 CSCD 北大核心 2008年第6期50-52,60,共4页

声学多普勒剖面测流(ADCP-Acoustic Doppler Current Profilers)是当今水文领域进行流量测验的新技术。声学多普勒流速仪ADCM(ADCM-Acoustic Doppler Current Meter)用于对水文站点的流量测验,可以实现流速信息采集的自动化,但对收集到... 声学多普勒剖面测流(ADCP-Acoustic Doppler Current Profilers)是当今水文领域进行流量测验的新技术。声学多普勒流速仪ADCM(ADCM-Acoustic Doppler Current Meter)用于对水文站点的流量测验,可以实现流速信息采集的自动化,但对收集到信息的后处理提出了新的要求。本文旨在探索采用自主开发程序的方式,建立声学多普勒流速仪速度、断面特性、水位等数据序列的数学模型,进而实现ADCM测流数据快速后处理。 展开更多

关键词 流量测验 多普勒 ADCM

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声学海流计多普勒信号的采集与处理

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作者 付少雁 邱树松 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期63-66,共4页

本文对超声波多普勒信号的噪音作了初步分析,探讨了在背景噪音污染严重的情况下采集多普勒信号的方法,并经实践验证了多普勒信号的采集与处理方案。 .

关键词 声学海流计 多普勒信号 处理 采集

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利用多普勒流速仪进行明渠流量在线监测分析

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作者 孙芬花 《水科学与工程技术》 2014年第5期58-60,共3页

使用流速仪用精测法施测明渠流量,各次流量的测速垂线固定,各条测速垂线的平均流速与断面平均流速建立相关关系,分析各条垂线流速的代表性,并进行误差计算,找出代表性最好,推算误差符合水文测验规范要求的垂线,在该垂线所在断面位置的河... 使用流速仪用精测法施测明渠流量,各次流量的测速垂线固定,各条测速垂线的平均流速与断面平均流速建立相关关系,分析各条垂线流速的代表性,并进行误差计算,找出代表性最好,推算误差符合水文测验规范要求的垂线,在该垂线所在断面位置的河底,安装座底式多普勒流速仪(淘金者-SW型),利用座底式多普勒流速仪进行明渠流量在线监测。 展开更多

关键词 流量 在线监测 多普勒 南水北调

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流量计传动调节装置在声学多普勒剖面仪安装运行中的应用

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作者 梁志锋 《价值工程》 2022年第32期139-141,共3页

在线声学多普勒流量仪(简称在线ADCP)需要在水下安装,安装要求设备发射出的声波与水平和垂直两个方向的倾斜角(横摇纵摇)最大不能超过0.5°夹角,通常的做法是操作人员携带工具在水下开展调整夹角作业。但是这个做法难度大,危险系数... 在线声学多普勒流量仪(简称在线ADCP)需要在水下安装,安装要求设备发射出的声波与水平和垂直两个方向的倾斜角(横摇纵摇)最大不能超过0.5°夹角,通常的做法是操作人员携带工具在水下开展调整夹角作业。但是这个做法难度大,危险系数高,效率低,而且在运行过程中,不方便适时调整夹角。流量计传动调节装置,可通过长距离导杆对水下远端的装置作微调,同时位置调整后又可长期固定,使得在仪器安装后可以在技术要求的微角度任意调节。设备安装调试完毕后,采用走航式声学多普勒剖面仪(简称走航ADCP)进行率定,率定结果表明采用流量计传动调节装置辅助安装的在线ADCP设备取得了良好的安装效果和满意的测量结果。 展开更多

关键词 在线声学多普勒流量仪 流量计传动调节装置 长距离导杆

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激光多普勒测速技术在海洋微尺度湍流测量中的可行性分析 被引量：2

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作者 张洪玮 吴松华 +4 位作者 刘金涛 陈相成 李子旺 贺岩 陈卫标 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第24期100-111,共12页

介绍了激光多普勒测速仪(LDV)的原理,分析影响LDV测量精度的因素,研究了激光多普勒海流计(LDCP)在海流和海洋微尺度湍流测量中应用的可行性,通过理论计算得到系统参数及校正系数。LDCP系统的探测性能经过野外实验的验证,结果证明了激光... 介绍了激光多普勒测速仪(LDV)的原理,分析影响LDV测量精度的因素,研究了激光多普勒海流计(LDCP)在海流和海洋微尺度湍流测量中应用的可行性,通过理论计算得到系统参数及校正系数。LDCP系统的探测性能经过野外实验的验证,结果证明了激光多普勒测速技术在海洋微尺度湍流中应用的可行性。 展开更多

关键词 海洋光学 激光多普勒测速仪 海流计 海洋微尺度湍流

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