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声学多普勒流速剖面仪ADCP流速测验的重大技术革命

声学多普勒流速剖面仪ADCP流速测验的重大技术革命

发布日期:2020-11-04 来源: 点击:223

声学多普勒流速剖面仪(英语:Acoustic Doppler Current Profiler,缩写:ADCP)是一种用于测量水速的水声学流速计。其原理类似于声纳:ADCP向水中发射声波,水中的散射体使声波产生散射;ADCP接收散射体返还的回波信号,通过分析其多普勒效应频移以计算流速。起初ADCP仅是RD Instruments公司于19世纪80年代推出的产品系列名称,但如今已演变为同类声学流速计的统称。

ADCP是基于 多普勒效应的声学仪器。大多数ADCP 含有4个换能器(又称为波束)。换能器即是声波发射器,又是声波接收器。 换能器发射某一频率的声波,然后聆听被水体中颗粒散射的回波。ADCP的神奇之处是它能够在不干扰流场情况下测出流速剖面---即流速在垂向或者水平方向的分布。操作人员可以根据测量要求设定ADCP单元个数、单元长度、采样时间间隔、工作模式等。

按安装方向区分,ADCP又可分为河岸固定式(若安装在船体侧面,则称为船舷式)、船底式和坐底式,分指侧向、朝下和朝上安装。安装在水域底部的坐底式ADCP和安装在船底的船底式ADCP以均匀的深度间隔测量纵向剖面的流速与流向;安装在河岸、墙体及桥墩等固定位置的河岸固定式ADCP则侧向测量岸与岸之间的剖面流速。
将ADCP安装在位于水中或水底的锚系观测平台上,是海洋学中海流和波潮研究的常用方法。在电池容量允许的范围内,ADCP可在水中持续观测数年时间;而一些ADCP则可通过传输数据的脐带电缆向仪器供电。