声学多普勒流速仪ADV教学提纲.ppt

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1、声学多普勒流速仪ADV（AcousticDopplerVelocimetry）应用原理结构简介目录简介SonTek公司为美国陆军工程兵团水道实验室设计制造的。该流速仪运用多普勒原理，采用遥距测量的方式，对距离探头一定距离的采样点进行测量。结构声学多普勒测速仪主要由三部分组成：量测探头、信号调理、信号处理。量测探头由三个10MHz的接收探头和一个发射探头组成，三个接收探头分布在发射探头轴线的周围，它们之间的夹角为120°，接收探头与采样体的连线与发射探头轴线之间的夹角为30°，采样体位于探头下方5cm或10cm，这样可以基本上消除探头

2、对流场的干扰。信号调理与信号处理在计算机上完成。原理声学多普勒测速仪是基于多普勒效应的理论。即：当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的波频已发生改变，声波频率在声源移向观察者时变高，在声源远离观察者时变低。ADV的测量很重要参数是控制体距离发射探头约为5cm，是一个圆柱体，由探头发射超声波，遇到控制体后反射，并由接受探头接受反射的信号，因此，ADV测量的实际是控制体与发射探头的相对运动速度。河流或渠道中的不均匀体，当随着水体流动时，会对流速测量装置中发射到水中的超声波产生不规则的散射现象，装置的接收换能器会收到部分的散射声波，当

3、水体流动时，相对的运动就存在于发射器、散射器和接收器之间，依据多普勒理论，即会产生多普勒频移。根据多普勒频移方程，频移的大小：（1）多普勒频移发射超声波频率水中声速发射波、接收波夹角通常情况下，由于远远小于，可忽略不计，简化（1）式为对于式（3），装置的超声波发射频率是不变的，为定值，换能器夹角同样不变，K值为常数，由（3）式可知，水体的流动速度仅与和C相关联且与他们成正比。应用声学多普勒测速仪测流装置,它不破坏流场、响应速度快、测量精度高，获得的信息量大、资料完整,由于其方便、快速和精确的流速测量特点,应用范围起来越广泛。如今，A

4、DV已成为水力及海洋实验室的标准流速测量仪器。广泛应用于研究波浪轨迹、研究水体运动轨迹、桥桩周围水流扰动的研究、水沙试验测试、室内水力模型实验、野外测量（沼泽地小流速的测量、黄石国家公园热喷泉水的测量、水处理厂沉淀池中的测量）、水产养殖业（水流扰动对渔业的影响）、水处理厂（用ADVOcean测量水流的流量）、测量沼泽地中的流速、ADV研究海浪、泥沙实验室等。多普勒测速仪可使用无线遥控方式施测，控制和纪录实测数据的技术人员可在室内完成，不必受天气等其他因素的影响，同时可以获得整个测验过程的所有数据。可按需要安装在被测河流或渠道侧面、底

5、部或顶部，准确测量单点或多点水流流速，安装方便，各种农业灌溉渠道，不规则河道，可以长期稳定可靠运行，声速多普勒测速仪内还可内置各种传感器，准确测量流速、流向、水位和水温，满足各种测量需要。在我国已有不少成功应用实例。功果桥电站水库下闸蓄水。长江三峡大江截流感谢观看