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聲學(xué)多普勒流速剖面儀ADCP流速測(cè)驗(yàn)的重大技術(shù)革命

聲學(xué)多普勒流速剖面儀ADCP流速測(cè)驗(yàn)的重大技術(shù)革命

發(fā)布日期:2021-09-17 來源: 點(diǎn)擊:

聲學(xué)多普勒流速剖面儀(英語:Acoustic Doppler Current Profiler,縮寫:ADCP)是一種用于測(cè)量水速的水聲學(xué)流速計(jì)。其原理類似于聲納:ADCP向水中發(fā)射聲波,水中的散射體使聲波產(chǎn)生散射;ADCP接收散射體返還的回波信號(hào),通過分析其多普勒效應(yīng)頻移以計(jì)算流速。起初ADCP僅是RD Instruments公司于19世紀(jì)80年代推出的產(chǎn)品系列名稱,但如今已演變?yōu)橥?/span>聲學(xué)流速計(jì)的統(tǒng)稱。


ADCP是基于 多普勒效應(yīng)的聲學(xué)儀器。大多數(shù)ADCP 含有4個(gè)換能器(又稱為波束)。換能器即是聲波發(fā)射器,又是聲波接收器。 換能器發(fā)射某一頻率的聲波,然后聆聽被水體中顆粒散射的回波。ADCP的神奇之處是它能夠在不干擾流場(chǎng)情況下測(cè)出流速剖面---即流速在垂向或者水平方向的分布。操作人員可以根據(jù)測(cè)量要求設(shè)定ADCP單元個(gè)數(shù)、單元長度、采樣時(shí)間間隔、工作模式等。

按安裝方向區(qū)分,ADCP又可分為河岸固定式(若安裝在船體側(cè)面,則稱為船舷式)、船底式和坐底式,分指?jìng)?cè)向、朝下和朝上安裝。安裝在水域底部的坐底式ADCP和安裝在船底的船底式ADCP以均勻的深度間隔測(cè)量縱向剖面的流速與流向;安裝在河岸、墻體及橋墩等固定位置的河岸固定式ADCP則側(cè)向測(cè)量岸與岸之間的剖面流速。將ADCP安裝在位于水中或水底的錨系觀測(cè)平臺(tái)上,是海洋學(xué)中海流和波潮研究的常用方法。在電池容量允許的范圍內(nèi),ADCP可在水中持續(xù)觀測(cè)數(shù)年時(shí)間;而一些ADCP則可通過傳輸數(shù)據(jù)的臍帶電纜向儀器供電。


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