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測速 | 量程 | ±5 m/s（最大±20 m/s） |
精確度 | 測量值×1%±0.005 m/s | |
分辨率 | 1 mm/s | |
滿足最大測量誤差的最小單元尺寸 | 2 m | |
2剖面設(shè)置 | 測量距離 | 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℃，相對濕度小于85% | |
4其他 | 數(shù)據(jù)輸出率 | ≤1 Hz |
Ping速率 | 1s/個 | |
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、儲存環(huán)境 | 工作：溫度-5~45℃； 貯存：溫度-20~60℃，相對濕度小于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、儲存環(huán)境 | 工作：溫度-5~45℃； 貯存：溫度-20~60℃，相對濕度小于85% | |
2、配置傳感器 | ||
2.1、超聲水位計 | 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 | ||
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 | 存儲容量 | 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個測流波束 1個測水位波束 | |
4.2、線纜 | 線纜長度 | 20m |
5、環(huán)境 | ||
5.1、環(huán)境適應(yīng)性 | 工作溫度 | -5~45℃ |
貯存溫度和相對濕度 | 貯存-20~60℃，相對濕度小于85% | |
安裝水深 | ≤10m | |
三、工程實例
廣東省中山市張家邊涌泵站渠道流量測量，該泵站渠道直線有效長度為32.6m，寬度30.2m，水深>3m。
現(xiàn)場情況的特點是測流斷面大、波浪較高、水位變化也隨漲退潮有較大變化，如采用傳統(tǒng)的測流設(shè)備進(jìn)行測量，施工成本、設(shè)備后期維護(hù)成本等都會是一筆不可忽視的支出，且傳統(tǒng)的測流設(shè)備精度低、采樣周期長、擾亂流場結(jié)構(gòu)等問題，對于H-ADCP而言都不存在，事實證明，H-ADCP在該渠道展開測流工作已經(jīng)取得了較理想的效果。H-ADCP位于有效直線區(qū)域的中間，向斜對岸70°發(fā)射兩束（上游和下游各一束）300kHz聲波，若水是流動的，則反射聲波會發(fā)生多普勒頻移，H-ADCP根據(jù)反射聲波的頻移量可測得各個單元的水流速度，取各單元水流速度和單元水流橫截面積乘積即可測得渠道的瞬時流量。H-ADCP最快可在30s內(nèi)測得一組完整的渠道瞬時流量，配合遠(yuǎn)程RTU以及GPRS通信模塊，數(shù)據(jù)中心可遠(yuǎn)程獲得渠道各個時間段的流量信息以及流量變化趨勢，圖4為H-ADCP在該該渠道一個月每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)中心可通過指標(biāo)流速、水位以及現(xiàn)場各種實際情況（如渠道寬度）來計算得出對應(yīng)時刻的瞬時流量：
四、應(yīng)用領(lǐng)域H-ADCP與傳統(tǒng)測流儀器相比，具有能直接測出斷面的流速剖面、具有不擾動流場、測驗時間短、測速范圍大等特點，是目前幾種實現(xiàn)在線流量監(jiān)測的主要手段之一，不但可以直接測出河流斷面流層的流速分布情況，而且可以通過在線監(jiān)測功能以及軟件處理功能，掌握河流斷面的流速、流量和流場的變化過程。
H-ADCP測流及遙測系統(tǒng)的可以配合各地水情中心或預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)的建設(shè)，使得流速、流量的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的超遠(yuǎn)程傳輸成為可能，便于各有關(guān)部門更為及時地、多層面地了解水文情勢并作出數(shù)據(jù)的及時處理和分析，對行業(yè)決策十分有利，可以滿足國家十二五期間對水利建設(shè)現(xiàn)代化、信息化的要求。
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