DS300H型水平固定式聲學(xué)多普勒流速剖面儀
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水利儀器儀表 - 流體控制儀表
一、主要性能
1測(cè)速 | 量程 | ±5 m/s（最大±20 m/s） |
精確度 | 測(cè)量值×1%±0.005 m/s | |
分辨率 | 1 mm/s | |
滿足最大測(cè)量誤差的最小單元尺寸 | 2 m | |
2剖面設(shè)置 | 測(cè)量距離 | 4~150 m |
單元數(shù) | 1~128 m | |
單元尺寸 | 1~8 m | |
盲區(qū) | ≤1.5 m | |
3適用條件 | 泥沙含量和粒徑范圍 | ＜10 g/L |
最小安裝水深 | 1.到水面最小水深1 m； 2.到河底0.5 m； | |
最大安裝水深 | 10m | |
測(cè)量斷面寬深比 | ≤12/1 | |
溫度和濕度 | 工作：溫度-5~45℃； 貯存：溫度-20~60℃，相對(duì)濕度小于85% | |
4其他 | 數(shù)據(jù)輸出率 | ≤1 Hz |
Ping速率 | 1s/個(gè) | |
回聲強(qiáng)度 | 70-140 counts |
二、技術(shù)參數(shù)
1、聲學(xué)換能器性能指標(biāo) | ||
1.1、300k Hz換能器 | 中心頻率 | 300k Hz |
盲區(qū) | ≤1.5 m | |
耐壓 | 10m水深 | |
主瓣 | 2°±0.3° | |
旁瓣 | 26° | |
靈敏度 | -184 | |
發(fā)射、接收指向性 | 39.5 | |
發(fā)射電壓響應(yīng) | 193 | |
工作、儲(chǔ)存環(huán)境 | 工作：溫度-5~45℃； 貯存：溫度-20~60℃，相對(duì)濕度小于85% | |
1.2、1M Hz換能器 | 中心頻率 | 1MHz |
盲區(qū) | ≤0.1m | |
耐壓 | 10m水深 | |
工作、儲(chǔ)存環(huán)境 | 工作：溫度-5~45℃； 貯存：溫度-20~60℃，相對(duì)濕度小于85% | |
2、配置傳感器 | ||
2.1、超聲水位計(jì) | 量程 | 0.1~10m |
精確度 | ±1 cm | |
分辨率 | 1cm | |
盲區(qū) | ≤0.1 m | |
2.2、壓力傳感器 | 量程 | 0~100 m |
精確度 | 0.25% F.S. | |
分辨率 | 1 mm | |
2.3、姿態(tài)傳感器 | 量程 | ±15° |
精確度 | ±0.25 | |
分辨率 | 0.01° | |
2.4、溫度傳感器 | 量程 | -5~45℃ |
精確度 | 0.5℃ | |
分辨率 | 0.0625℃ | |
3、電氣、通訊及數(shù)據(jù)存儲(chǔ) | ||
3.1、功耗 | 發(fā)射功耗 | 峰值72W |
峰值電流 | 峰值3A | |
工作狀態(tài)平均功耗 | 10W | |
供電電壓 | DC21~28V | |
3.2、絕緣電阻 | 絕緣電阻 | ≥5MΩ |
3.3、漏電流 | 漏電流 | ≤3.5 mA |
3.4、通訊協(xié)議及接口 | 通訊協(xié)議 | Modbus-RTU |
接口 | 485接口 | |
以太網(wǎng)接口 | 在線升級(jí)產(chǎn)品 | |
3.5、波特率 | 波特率 | 1200~57600 |
3.6、通訊效率 | 通訊誤碼率 | <0.0001% |
丟幀率 | <0.0001% | |
3.7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) | 存儲(chǔ)容量 | 取決于SD卡 |
4、結(jié)構(gòu) | ||
4.1、波束 | 波束夾角 | ±20° |
波束數(shù)量 | 2個(gè)測(cè)流波束 1個(gè)測(cè)水位波束 | |
4.2、線纜 | 線纜長(zhǎng)度 | 20m |
5、環(huán)境 | ||
5.1、環(huán)境適應(yīng)性 | 工作溫度 | -5~45℃ |
貯存溫度和相對(duì)濕度 | 貯存-20~60℃，相對(duì)濕度小于85% | |
安裝水深 | ≤10m | |
三、工程實(shí)例
廣東省中山市張家邊涌泵站渠道流量測(cè)量，該泵站渠道直線有效長(zhǎng)度為32.6m，寬度30.2m，水深>3m。
現(xiàn)場(chǎng)情況的特點(diǎn)是測(cè)流斷面大、波浪較高、水位變化也隨漲退潮有較大變化，如采用傳統(tǒng)的測(cè)流設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，施工成本、設(shè)備后期維護(hù)成本等都會(huì)是一筆不可忽視的支出，且傳統(tǒng)的測(cè)流設(shè)備精度低、采樣周期長(zhǎng)、擾亂流場(chǎng)結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，對(duì)于H-ADCP而言都不存在，事實(shí)證明，H-ADCP在該渠道展開(kāi)測(cè)流工作已經(jīng)取得了較理想的效果。H-ADCP位于有效直線區(qū)域的中間，向斜對(duì)岸70°發(fā)射兩束（上游和下游各一束）300kHz聲波，若水是流動(dòng)的，則反射聲波會(huì)發(fā)生多普勒頻移，H-ADCP根據(jù)反射聲波的頻移量可測(cè)得各個(gè)單元的水流速度，取各單元水流速度和單元水流橫截面積乘積即可測(cè)得渠道的瞬時(shí)流量。H-ADCP最快可在30s內(nèi)測(cè)得一組完整的渠道瞬時(shí)流量，配合遠(yuǎn)程RTU以及GPRS通信模塊，數(shù)據(jù)中心可遠(yuǎn)程獲得渠道各個(gè)時(shí)間段的流量信息以及流量變化趨勢(shì)，圖4為H-ADCP在該該渠道一個(gè)月每5分鐘記錄一次的渠道指標(biāo)流速，從圖中可知該渠道平均流速約為0.1m/s，數(shù)據(jù)中心可通過(guò)指標(biāo)流速、水位以及現(xiàn)場(chǎng)各種實(shí)際情況（如渠道寬度）來(lái)計(jì)算得出對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)流量：
四、應(yīng)用領(lǐng)域H-ADCP與傳統(tǒng)測(cè)流儀器相比，具有能直接測(cè)出斷面的流速剖面、具有不擾動(dòng)流場(chǎng)、測(cè)驗(yàn)時(shí)間短、測(cè)速范圍大等特點(diǎn)，是目前幾種實(shí)現(xiàn)在線流量監(jiān)測(cè)的主要手段之一，不但可以直接測(cè)出河流斷面流層的流速分布情況，而且可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)功能以及軟件處理功能，掌握河流斷面的流速、流量和流場(chǎng)的變化過(guò)程。
H-ADCP測(cè)流及遙測(cè)系統(tǒng)的可以配合各地水情中心或預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)，使得流速、流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的超遠(yuǎn)程傳輸成為可能，便于各有關(guān)部門更為及時(shí)地、多層面地了解水文情勢(shì)并作出數(shù)據(jù)的及時(shí)處理和分析，對(duì)行業(yè)決策十分有利，可以滿足國(guó)家十二五期間對(duì)水利建設(shè)現(xiàn)代化、信息化的要求。
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