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LabVIEW 控制SonTek ADV高精度声学多普勒点流速仪 4 w4 _0 s0 i& x* d' j, a
DV 声学多普勒流速仪 最初是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。如今,ADV已成为水力及海洋实验室的标准流速测量仪器。ADV系列包括:
( o; Q6 q" ?2 h) e: M" I/ ` 实验室声学多普勒流速仪
: S H! i9 m' V2 ?, J; V+ o 16MHz MicroADV 用于实验室平均流速、边界层流速、紊流(雷诺应力)和波浪谱测量。小于0.09立方厘米的采样体积和高达50赫兹的采样频率 对低流速和紊流研究来说是一件理想的实验室仪器。 ! p9 r t1 P" e2 c. G% V* E, s
现场型声学多普勒流速仪 2 {3 s# Y- ]- }9 j( I6 B
10MHz ADV 用于现场平均流速和紊流(雷诺应力)测量,既适用于实验室也适用于野外现场测量,具有极强的适应性和可靠性。
4 S- u! |% `5 t& \# S 海洋声学多普勒流速仪
9 w, e0 @4 X$ F1 X1 b: M" _7 Y ADV Ocean 用于海流海底边界层,现场波浪谱和碎浪区紊流(雷诺应力)测量。坚硬的外壳和专业的设计使ADV Ocean成为恶劣环境中测流的理想仪器。 0 t3 L- @" v8 `$ x5 F
ADV的特点如下:
/ P: J; ^ H# v. M h9 ^; ` ² 高精度测出三维流速
( V9 w/ M- r* X5 o ² 遥距测量,不干扰流场 5 ^% `! ]; M+ O; D1 k# ?: n
² 测点可以离边界非常近(毫米量级)
) E6 }& `* q# v# M% V ² 可以用于极慢流速测量 , o8 i( f4 a# L" t, O
² 启动时无需启动数据
, u# | `4 F! t9 L0 h! w) a ² 所测数据包括声学逆向散射强度,经过标定可用来确定水体中的悬沙浓度
9 W( t; T( h V" U# x4 V F3 s6 m ADV有三种频率:16MHz、10MHz、5MHz,主要技术指标如下:
3 ~+ c$ _' @& g# K ADV探头有四种形式:三维-俯视、三维-侧视、三维-仰视、二维-侧视,测量单元(及测点)距探头距离可以为5厘米或10厘米。二维-侧视探头可用于水深极浅的情况(2-3厘米)。
$ P2 X5 E7 D: K( \4 [4 _% x; C 性能指标
3 M/ `: c' O* B9 L! t 16MHz MicroADV 10MHz ADV 5MHz ADVOcean
- v; J1 `7 X" t R- p8 C d 采样频率(赫兹) 0.1至50 0.1至25 0.1至25
/ Z; b& O- U1 t1 R 采样单元(立方厘米) 0.09 0.25 2.0 ; u# m) M: J, V( V* U# x
换能器到采样单元距离 7 m$ D) L1 [# n3 _3 E* @! c
(厘米) 5 5或10 18
$ z$ I |# H2 r1 w; y; \ 分辨率(厘米/秒) 0.01 0.01 0.01 $ D8 _7 s" g0 E ]: {: J' n
可编的流速范围
8 d, n$ d7 Y7 F( R) o) U" [( F) u! L+ { (厘米/秒) 3,10,30,100,250 3,10,30,100,250 5,20,50,200,500
1 ]4 i8 ?3 T5 i. ]% y& ~ 准 确 度 所测流速的1%,0.25厘米/秒
7 e5 T+ N+ q0 w, B. \6 J% L# { 最大深度(米) 60 60 250(塑料外壳) $ ?0 v8 X1 h) l
2000(钛金属外壳)
$ M& Z0 z, G+ E; E$ b 标准配置 1 o4 z; l- F$ s$ o
实验室型号
+ H% S0 u; X. }& i7 k 使用电脑供电和存储数据
3 V) U! _ w6 z" M5 \# T 传感器装在40厘米的长测杆上 ) d+ k- A O+ _0 u6 q: H+ S5 {# T- O
连接到电脑的标准电缆长度:10米
& T" e+ X& q9 ^3 ~ 野外型号
* T0 G5 l) N. i2 P5 |7 w 自容式处理器安放在防溅密封外壳或水下密闭外壳内 . A8 k4 H" ~7 v3 B7 J% p) C
传感器装在25厘米长测杆上 b/ s% }1 X' o+ R; F2 ?
连接到处理器的标准电缆长度:10米 * _* { h7 U1 g' M$ F; D9 Z
模拟量输出和数字串行输出
+ p8 ?# @! R+ ]0 s& q4 L 选配件 " J) I- v7 F! c$ ~2 }: `1 y
用于实验室型号的模拟量输出 # b+ I- u1 M! f2 |% x/ ?2 R
为实验室型号配备的,与外置传感器同步的模拟量输入模块
# R! W7 p! D: a1 [ 防止海水腐蚀的保护组件
: {0 \, W3 [9 G" \ 用于野外型号的充电电池
; x8 s, ]+ [4 ~( s1 ?8 P 可选配不同方向、不同类型的探头 7 ]& X2 a% s- `/ Y+ I' {
应变式压力传感器(精确度:0.1%)
7 V2 o- ^& E C- K2 o/ r! R 共振式压力传感器(RPT) (精确度:0.01%) 2 s$ V P$ F; W$ {9 \, w+ B* J
温度传感器(0.1℃) * I3 ] c9 V& u' K# X
罗盘/倾斜 传感器:航向 2°,纵摇、横摇 1° ; F( Y% b) m! [4 j" T. h, Z
电源(野外系统)
. o- T5 Z9 S2 \6 j+ e; W, r 电源:12至24伏 直流 7 i# a1 l# G' |
功耗:工作时约2.5至4瓦,休眠时小于1毫瓦 2 o7 N/ r% s$ O: m0 Q$ F
厂家没有提供LabVIEW的例子。根据通讯协议的相关的说明,编写了适合项目的程序。
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3 ~' i5 R4 ]5 J, {( u LabVIEW 控制SonTek ADV高精度声学多普勒点流速仪
: x$ A p9 }0 k& a
5 K5 q4 L) \: X. Z9 M
/ D' C0 m( _5 }9 T5 }( i6 P" T" l9 O, w( N5 t" e
' m# C: ]. C( }0 p, V }5 ` |