ADCP 聲學多普勒流速剖面儀全稱為Acoustic Doppler Current Profilers指聲學多普勒流速剖面儀是二十世紀80年代初發(fā)展起來的一種測流設(shè)備。ADCP具有能直接測出斷面的流速剖面、具有不擾動流場、測驗歷時短、測速范圍大等特點。目前被用于海洋、河口的流場結(jié)構(gòu)調(diào)查、流速和流量測驗等。

一、產(chǎn)品彩照及其簡介

產(chǎn)品根據(jù)超聲多普勒效應(yīng)原理測量流速，通過向水中發(fā)出一個超聲波脈沖，接收水中顆粒物、氣泡的反射回波信號，根據(jù)回波信號的頻率變化計算流速變化，再根據(jù)回波信號的時間順序判斷流速的分層。并可通過壓力傳感器測量水位和溫度傳感器測得水體溫度。

該單波束聲學多普勒流速剖面儀一般坐底安裝，這樣，通過發(fā)射超聲波脈沖就可以遙測水流各層的流速。同時，可以輸出測試時的年月日時分秒、橫滾角、俯仰角、溫度值。便于修正得到正確的流速。

殼體采用POM塑料（學名：聚縮醛，為結(jié)晶性熱可塑性塑料），具有明顯熔點165~175℃，性質(zhì)最接近金屬，一般稱其為塑鋼。采用深海耐壓設(shè)計，能夠有效防水密封。

*  采用Modbus通信協(xié)議，利用RS485總線進行通信。

*  數(shù)據(jù)采集上位機。能夠?qū)崿F(xiàn)一對多使用（一臺上位機掛載多個從機）。

*  產(chǎn)品通信命令簡單。

*  水下傳感器設(shè)備安裝方便。有金屬底座固定裝置，安裝簡單。

*  設(shè)備全部采用電子設(shè)計，無機械部件。具有測量準確、穩(wěn)定的優(yōu)點，可靠性高，抗干擾性強。

*  應(yīng)用范圍廣泛?？梢栽谧詠硭近S河水的各種水環(huán)境中應(yīng)用。

二、產(chǎn)品原理

單波束聲學多普勒流速剖面儀原理：當超聲波聲源和觀察者做相對運動時，觀察者接收到的頻率就會和超聲波聲源頻率不同。因此，相對于超聲波換能器的隨水移動的小顆粒、小氣泡也會使換能器接收頻率的改變，且隨水中懸浮運動速度的增加而增加，由此測出多普勒頻移，也就測出了水的流速。

主要用于灌溉明渠，市政下水管道，水文流域等場合，特別適合水位超過0.5米到數(shù)米深的水域。在規(guī)則的管道、渠道，通過流速儀上的壓力傳感器測得水深，超聲傳感器測得各層流速，再用后臺計算軟件可以方便地計算出流量。

三、產(chǎn)品技術(shù)指標

表1 測量指標

表2性能指標

 四、安裝要求

聲學多普勒流速剖面儀應(yīng)安裝于具有固定斷面的渠道順直段下游，順直段越長測量精度越高，且10米距離范圍內(nèi)不得有過流阻擋物（如水閘、堰等），以保證探頭前端水流流態(tài)的均勻穩(wěn)定。安裝位置應(yīng)盡量避開河岸附近，水平安放在距離兩岸中心處，垂直安放在水底（前提是水道沒有淤泥，如果有，安放位置應(yīng)高于淤泥）。如圖1所示當渠底有雜質(zhì)沉積及水草生長或滾動的卵石時，可抬高安裝位置以避開渠底沉積物與水草覆蓋探頭或卵石沖撞探頭；聲學多普勒流速儀距渠底的具體高度最好為5厘米，具體視渠道的最低測流水位而定。當渠道水深較高且具有一定的最低水位時，為了安裝方便只要將探頭安裝于最低水位以下0.5倍處即可。

圖3多普勒流速剖面儀安裝

上位機一般安裝在岸上的電桿上或機房內(nèi)，如圖2所示。上位機的功能是通過設(shè)置控制多普勒流速剖面儀的測量間隔，一般為了節(jié)省電量，往往在采集是對多普勒流速儀上電，并發(fā)出測量命令，兩次測量間隔對多普勒流速儀斷電。通過測得的水位和流速數(shù)據(jù)可以計算出流量，也可以直接把原始的流速和水位信息按時間標記、存儲，或者使用短信、GPRS等手段遠傳數(shù)據(jù)。

在安裝時，導氣電纜信應(yīng)沿著渠底及渠壁由流速儀下游方向引出水面，最好套PVC管或不銹鋼管進行保護并沿程固定；當用臂式支架固定探頭時，導氣電纜線可沿支架的空心鋼管引出水面。

多普勒流速剖面儀自帶20米的導氣電纜，該電纜中間有一根用來平衡大氣壓的導氣管，導氣管外徑約2mm，內(nèi)徑約1mm。因此注意不得將其彎折。當通信電纜線引出水面后，可接普通的電纜線，此時應(yīng)使通氣導管開口方向朝下，并用透氣膠布進行保護，防止水及異物進入通氣管。

導氣電纜中的四芯電線一般為綠色（接+12V）、白色（接GND）、藍色（接RS485A）、黃色（接RS485B）。（有變動會在供貨時通知用戶）

多普勒流速剖面儀所用12V電源可以來自蓄電池或者太陽能，當然也可以來自市電，目前由市電交流220V變成12V的電源主要有兩種，一種是線性電源，就是使用電源變壓器的那種；另一種是開關(guān)電源，目前最為流行。再使用選擇電源時，盡量使用線性電源。因為市場上的開關(guān)電源品牌雜亂，有些開關(guān)電源的紋波較大，不符合相關(guān)的電磁兼容性標準，容易干擾超聲波測量。

圖4 測量系統(tǒng)安裝圖

多普勒流速剖面儀自帶2.5mm厚的不銹鋼鋼板作為安裝底板，具體安裝開孔尺寸如圖5所示

圖5底板開孔位置

五、注意事項

5.1導氣電纜線由于里面含有導氣管，所以不能彎折過度，防止其折斷；切忌把導氣電纜當流速儀的繩纜，用導氣電纜拖拽多普勒流速儀。

5.2導氣電纜線里面的導氣管與探頭里面的電路板相通，不能進水，安裝時應(yīng)使導氣管末端開口朝下，防止潮氣結(jié)水后沿管壁流入探頭電路處；

5.3導氣電纜線由探頭引出水面時應(yīng)盡量外套PVC管保護并沿途固定或沿支架的管內(nèi)走線，使其避免直接受水力沖擊而產(chǎn)生拉力，特別是水草較多的渠道當電纜線上掛草時會產(chǎn)生很大的拉力并有可能將導氣電纜線拉斷。

5.4探頭前面的圓形超聲波換能器不能受到?jīng)_擊及劃傷；

5.5上位機（積算器）與探頭的接線必須正確連接，否則會導致儀器損壞；

5.6儀器探頭應(yīng)避免在太陽下長時間暴曬，以免溫度太高而引起故障（探頭的溫度不得超過70℃。）。

5.7 在泥沙濃度較大的地方使用聲學多普勒流速剖面儀要定期清理超聲波換能器和壓力傳感器上的淤泥,防止淤泥把壓力傳感器堵塞。

福州大禹電子——ADCP聲學多普勒流速剖面儀生產(chǎn)廠家，是您貼心的產(chǎn)品顧問。

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