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侧扫雷达测流系统开发与应用 被引量:20
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作者 林思夏 曾仲毅 +2 位作者 朱云通 张天宇 胡电海 《水利信息化》 2019年第1期31-36,共6页
河流流量是水文水资源管理中最重要的参数之一,目前大多采用接触式测流,安装使用较为复杂,灵活性较差。利用雷达遥感技术对河流进行实时监测,研制出侧扫雷达测流系统,依据布拉格散射和多普勒原理测量河流的表面流速,使用这些数据及已知... 河流流量是水文水资源管理中最重要的参数之一,目前大多采用接触式测流,安装使用较为复杂,灵活性较差。利用雷达遥感技术对河流进行实时监测,研制出侧扫雷达测流系统,依据布拉格散射和多普勒原理测量河流的表面流速,使用这些数据及已知的河流横截面图(深度分布)和已测的水位计算出河流流量。侧扫雷达测流系统采用太阳能供电和移动蜂窝通信,流速测量、数据上传、流量合成无需人工干预,可实现河水流量的自动化监测。结果表明,侧扫雷达测流系统适用于各种复杂环境情况,能滤除船舶、周边建筑、陆地移动汽车等构成的雷达回波干扰,最大探测距离可达800 m以上,适用于内陆河流、界河、大江大湖等天然流域的流量监测。 展开更多
关键词 雷达 侧扫 测流系统 多普勒原理 布拉格散射 河流监测 表面流速 流量合成
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管道内流体流量的超声多普勒测量 被引量:9
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作者 王兴国 张路鑫 +4 位作者 尧亮富 黄志诚 马成文 汤国兴 吴南星 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第10期96-103,共8页
针对传统流量测量方法难以满足特殊工业中对高精度流量需求的问题,采用超声多普勒(UVP)法对管道内流体进行了流量测量的研究。通过声波在水一管壁一水三层介质中传播的物理模型建立了含有频厚积(检测频率与管壁厚度的乘积)、透射系数、... 针对传统流量测量方法难以满足特殊工业中对高精度流量需求的问题,采用超声多普勒(UVP)法对管道内流体进行了流量测量的研究。通过声波在水一管壁一水三层介质中传播的物理模型建立了含有频厚积(检测频率与管壁厚度的乘积)、透射系数、入射角等参量的数学模型,以透射系数优化多普勒入射角这一关键测量参量,仿真结果表明,入射角在45°-55°的透射系数均较大,入射角在0。~20。呈现出周期性的分布且具有较大的透射系数。利用有机玻璃管作为实验对象,研究了不同入射角度下UVP方法测量的流量与标准流量之间的误差,结果表明,入射角为10。时流量误差最小。结合仿真与实验结果,确定了10。作为UVP方法测量流量的入射角。比较单一位置速度分布计算得到的流量与圆周方向多个位置速度分布插值计算得到的流量,前者误差较大,最小达到了1-417%,最大达到了&97%;后者误差仅为0.472%。该结果为用超声多普勒法对管道流量精确测量提供了理论依据。 展开更多
关键词 超声多普勒 流体分布 流量测量 入射角 频厚积
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用LDV测量旋转流场的窗口效应分析 被引量:6
3
作者 武晓松 张景镇 徐诚 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 1996年第6期533-536,共4页
在应用激光多普勒测速仪测量旋转流场时,如果测量窗口随着旋转流场一起转动,就会产生窗口效应问题。实验研究和理论分析表明,如果测量体积与测量窗口之间的距离太小,则由窗口旋转速度引起的多普勒信号就会进入测速仪的接收系统,该... 在应用激光多普勒测速仪测量旋转流场时,如果测量窗口随着旋转流场一起转动,就会产生窗口效应问题。实验研究和理论分析表明,如果测量体积与测量窗口之间的距离太小,则由窗口旋转速度引起的多普勒信号就会进入测速仪的接收系统,该信号将干扰甚至掩盖流场速度信号而导致测速失败。因此,为了消除窗口效应对流场测速的影响,在测量中除了适当调节测速仪的光学接收系统之外。 展开更多
关键词 窗口效应 激光测速技术 旋转流场 流场测量
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多普勒全场测速技术的进展 被引量:5
4
作者 张洪军 吕进 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期428-442,共15页
多普勒全场测速(Doppler global velocimetry)是一种基于分子滤波原理来测量散射光多普勒频移,从而测量平面内流动速度场的技术,主要应用于流体力学、空气动力学和燃烧学实验研究中,尤其适用于较高马赫数流场测量.研究人员也称其为平面... 多普勒全场测速(Doppler global velocimetry)是一种基于分子滤波原理来测量散射光多普勒频移,从而测量平面内流动速度场的技术,主要应用于流体力学、空气动力学和燃烧学实验研究中,尤其适用于较高马赫数流场测量.研究人员也称其为平面多普勒测速(planar Doppler velocimetry)、吸收-滤波平面多普勒测速(Absorption filtered planar Doppler velocimetry),滤波瑞利散射技术(filtered Rayleigh scattering)等.本文对多普勒全场测速技术的工作原理、结构组成、数据处理、发展趋势等进行了比较全面的介绍. 展开更多
关键词 多普勒全场测速 平面多普勒测速 分子滤波 流动测量 散射
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基于超声波多普勒效应的管道流速测量的研究 被引量:5
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作者 范寒柏 左保收 +1 位作者 贾少栓 陶丹 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第4期101-104,共4页
时差法作为一种传统的测流原理,由于存在安装难度大、机械制造精度要求高和时间截取准确度要求高等因素,造成时差法测流存在一些不确定性,可能无法实时准确地反映水层的瞬时流速。针对上述问题,运用超声波多普勒效应,即水层与流速仪存... 时差法作为一种传统的测流原理,由于存在安装难度大、机械制造精度要求高和时间截取准确度要求高等因素,造成时差法测流存在一些不确定性,可能无法实时准确地反映水层的瞬时流速。针对上述问题,运用超声波多普勒效应,即水层与流速仪存在相对运动时,声波的反射信号将产生相应的多普勒频偏,研究并设计了一套完整的以STM32F407VGT6为核心处理芯片的超声波发射电路和微弱超声波信号接收处理电路,介绍了基于复调制的Zoom FFT的基本原理,同时成功地运用到了管道流速测量的算法当中,并取得了良好的测试效果。 展开更多
关键词 时差法 超声波 多普勒效应 频移 复调制 流速测量
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超声波多普勒流量测量技术的研究 被引量:4
6
作者 张丽娟 《电脑知识与技术(过刊)》 2017年第1X期258-260,共3页
超声波多普勒原理测量多相流流体流量技术是一种有效的方法。本文对超声波多普勒流量测量的原理进行了推导,设计了一套用于超声波多普勒流量测量的软、硬件,建立了油田生产现场流体流量测量实验平台,并在此平台上通过控制其他条件不变,... 超声波多普勒原理测量多相流流体流量技术是一种有效的方法。本文对超声波多普勒流量测量的原理进行了推导,设计了一套用于超声波多普勒流量测量的软、硬件,建立了油田生产现场流体流量测量实验平台,并在此平台上通过控制其他条件不变,改变流体中水和油的比例多次试验得到:该流量测量原理的测量误差随着管道流速的增加逐渐减小。 展开更多
关键词 超声波 多普勒 流量测量 油田生产
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船行波对H-ADCP影响分析研究
7
作者 赵爱博 徐大伟 +1 位作者 奚子惠 刘明 《海洋技术学报》 2024年第1期47-54,共8页
作为当今世界上最先进的测流仪器,水平式声学多普勒流速剖面仪(Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler,H-ADCP)因其精度高、速度快等突出优势在河流中的应用越来越广泛,但在航运业发达地区,由于受船行波的影响,很难得到稳定可... 作为当今世界上最先进的测流仪器,水平式声学多普勒流速剖面仪(Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler,H-ADCP)因其精度高、速度快等突出优势在河流中的应用越来越广泛,但在航运业发达地区,由于受船行波的影响,很难得到稳定可靠的流速数据,阻碍了HADCP在平原河网地区的应用和推广。目前技术上很难做到完全消除船行波的影响,本文将HADCP应用在平原河网地区对流速进行测量,并分析了船行波对测量精度的影响。从H-ADCP设备选型、测量和安装方式、测量预处理、数据后处理等多方面入手,可以有效消减船行波对H-ADCP的影响,从而提高测流精度。同时,通过实验测量断面一天内平均流速变化情况,得到受船行波影响后的流速波形,然后采用数据处理手段,验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 H-ADCP 船行波 平原河网 水平式 高斯滤波 多普勒效应 测流精度
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多普勒超声波流量的采集与处理研究 被引量:4
8
作者 倪原 李得志 +1 位作者 雷志勇 毕雪芹 《西安工业大学学报》 CAS 2010年第5期487-490,510,共5页
针对多普勒超声波流量计存在测量精度不高的问题,采用离散傅里叶变换方法进行功率谱分析,利用DSP处理数据.分析了多普勒超声波工作原理,研究了离散傅里叶变换进行功率谱分析的算法.根据多普勒超声波工作原理,设计了流量采集和处理电路,... 针对多普勒超声波流量计存在测量精度不高的问题,采用离散傅里叶变换方法进行功率谱分析,利用DSP处理数据.分析了多普勒超声波工作原理,研究了离散傅里叶变换进行功率谱分析的算法.根据多普勒超声波工作原理,设计了流量采集和处理电路,分析了电路设计的原理与作用.通过流量计在复杂环境下试验测试,其引用误差均小于1%,明显提高了流量计的测量精度. 展开更多
关键词 频谱分析 超声多普勒 数据处理 流量测量
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基于虚拟仪器的超声Doppler管道低流速测量
9
作者 罗守南 刘岩 冯冠平 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1061-1063,共3页
传统的超声Doppler流量计在管道流量测量中会遇到无法判断流速方向和低流速测量困难等问题。该文基于虚拟仪器平台,将Doppler信号解调到15kHz的中心频率,并运用Zoom-FFT算法对其进行高精度选带频谱分析,然后进行加权平均频率估计,得到... 传统的超声Doppler流量计在管道流量测量中会遇到无法判断流速方向和低流速测量困难等问题。该文基于虚拟仪器平台,将Doppler信号解调到15kHz的中心频率,并运用Zoom-FFT算法对其进行高精度选带频谱分析,然后进行加权平均频率估计,得到被测流体的平均流速及方向,实现了一个新的超声Doppler流量测量系统。超声波探头外夹安装在充满流体介质的不锈钢管道上进行流量测量,实验结果表明该系统不仅可以正确分辨流速方向,还能测量低达0.02m/s的流速,在判断流速方向和低流速测量上比传统超声Doppler流量计更为有效。 展开更多
关键词 超声工程 超声doppler 流量测量 虚拟仪器 ZOOM-FFT
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一种夹装式超声波多谱勒流量计 被引量:1
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作者 李明伟 丁利晶 黄升秀 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第6期43-44,共2页
文中介绍了一种新型超声波多谱勒流量计的原理 ,采用专用AM /FMIC实现流量计重要的发射接收及放大解调电路的方法 ,以及整机硬件软件的结构。
关键词 超声波 多谱勒效应 流量计量 仪器设计 流量计
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选带细化超声流量计试验分析 被引量:3
11
作者 伍昕 刘岩 +1 位作者 何耀 冯冠平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第6期17-18,62,共3页
文中研究一种用于工业密闭管道流体流量测量的新型超声波多普勒流量计。采用中频调制为基础提取流体流速的方向信息,引入选带细化频谱分析技术(ZOOM-FFT)对解调后的超声波多普勒信号进行频谱估计,并以此为基础计算管道流量。该方法能判... 文中研究一种用于工业密闭管道流体流量测量的新型超声波多普勒流量计。采用中频调制为基础提取流体流速的方向信息,引入选带细化频谱分析技术(ZOOM-FFT)对解调后的超声波多普勒信号进行频谱估计,并以此为基础计算管道流量。该方法能判断流速的方向;降低流速测量下限;提高了流速测量的动态响应速度、实时性以及稳定性。实验表明选通细化超声流量计准确度等级为1.5级。 展开更多
关键词 超声波多普勒 流量测量 频谱分析 选带细化 中频解调 数字信号处理器
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杭嘉湖平原水文站网合理布设及测验方法探讨 被引量:2
12
作者 程华华 孙志林 +1 位作者 孙淑萍 楼峰青 《人民长江》 北大核心 2010年第10期13-15,37,共4页
平原区河网组成复杂,科学合理地布设水文站网十分重要。通过对杭嘉湖平原区水文站网的评价和测验方法的分析,针对存在的问题,提出平原区水文站网的布设要综合考虑防洪排涝、流域治理、水资源管理、省界水量水质监控、水量平衡等因素的要... 平原区河网组成复杂,科学合理地布设水文站网十分重要。通过对杭嘉湖平原区水文站网的评价和测验方法的分析,针对存在的问题,提出平原区水文站网的布设要综合考虑防洪排涝、流域治理、水资源管理、省界水量水质监控、水量平衡等因素的要求;水量监测采用单一流量站、基点站流量与水文巡测相结合的方式。多普勒流速测流方法在多个受潮汐影响的河流得到成功应用,值得进一步推广。 展开更多
关键词 水文站网 测验方法 站网评价 多普勒测流 杭嘉湖平原
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经颅多普勒血流分析仪硬件系统的研制 被引量:2
13
作者 王家森 沈以鸿 +4 位作者 姜进 高上凯 何丽静 刘廷文 刘文武 《中国医疗器械杂志》 CAS 1995年第1期13-16,共4页
本文介绍我们研制的经颅多普勒血流分析仪中的信号检测电路。其中包括经颅多普勒血流测量的基本原理、关键部件的设计及临床试用结果。
关键词 多普勒分析仪 测量 血液动力学
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选带细化频谱分析在超声波流量测量中的应用 被引量:1
14
作者 伍昕 刘岩 +1 位作者 何耀 冯冠平 《测试技术学报》 2006年第2期109-112,共4页
通过中频调制为基础提取流体速度方向信息,引入选带细化频谱分析技术对解调后多普勒信号进行高精度的频谱估计,该方法主要有三个方面的优点:能判断流速的方向;降低流速测量下限;提高了流速测量的动态响应速度、实时性以及稳定性.在此基... 通过中频调制为基础提取流体速度方向信息,引入选带细化频谱分析技术对解调后多普勒信号进行高精度的频谱估计,该方法主要有三个方面的优点:能判断流速的方向;降低流速测量下限;提高了流速测量的动态响应速度、实时性以及稳定性.在此基础上,以数字信号处理器(DSP)为平台设计了超声流量计,实验分析表明1 024点ZOOM-FFT算法在选定频带范围内与16 384点FFT有相近的分辨率. 展开更多
关键词 超声多普勒 流量测量 频谱分析 选带细化 中频解调 数字信号处理器
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排水流量测量用声学多普勒流速仪设计及实现 被引量:1
15
作者 赵军华 冯阳 +1 位作者 李丛 刘广山 《水利信息化》 2018年第5期29-33,共5页
由于城市排水管网流量测量面临淤积、油污、漂浮物、沼气等恶劣环境的考验,因此对流速仪的要求比明渠流量测量高。基于超声波对水中运动悬浮颗粒的多普勒效应,通过对超声换能器的特殊结构和阻抗匹配网络设计,提高超声换能器在同等发射... 由于城市排水管网流量测量面临淤积、油污、漂浮物、沼气等恶劣环境的考验,因此对流速仪的要求比明渠流量测量高。基于超声波对水中运动悬浮颗粒的多普勒效应,通过对超声换能器的特殊结构和阻抗匹配网络设计,提高超声换能器在同等发射功率下的作用距离,保证不同浊度场合的超声波作用范围。信号处理算法采用改良的选频傅立叶变换,有效提高频率分辨率,再配合相应的自适应滤波算法,保证在不同流态下的流量测量精度和稳定度。流速仪在检测中心的流速测试中,全量程范围内的流速线性度可达99.99%,校正后流速测量误差<2%,满足绝大多数流量测量场合对于精度的要求。 展开更多
关键词 排水管道 声学多普勒 流速仪 流量测量 傅立叶变换 混频 超声换能器
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基于X型的井下流量测量误差校正系统及计算方法
16
作者 党瑞荣 程兰清 +2 位作者 党博 张晨露 彭梦梦 《仪表技术》 2022年第2期6-9,18,共5页
针对流体中的悬浮粒子引起的超声波时差法测量准确度下降的问题,根据时差法和频差法两种测量方式在不同测量环境下适应性的不同,提出了一种基于X型双通道时差-频差相结合的测量方法。利用WAVE2000Plus仿真分析了超声波在含有不同浓度悬... 针对流体中的悬浮粒子引起的超声波时差法测量准确度下降的问题,根据时差法和频差法两种测量方式在不同测量环境下适应性的不同,提出了一种基于X型双通道时差-频差相结合的测量方法。利用WAVE2000Plus仿真分析了超声波在含有不同浓度悬浮粒子的液体中传播时其声场的变化,得到了不同位置的接收器所接收到的回波信号曲线。结果表明,悬浮粒子浓度不同,不同类型的回波信号强度也不同。针对X型测量方式提出的流量计算流程和方法,可以适应井下管道内不同悬浮粒子浓度的流体流速测量,能有效提高井下流量的测量精度。 展开更多
关键词 时差法 多普勒 流量测量 X型双通道
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基于超声波多普勒法的浆液循环泵管道流量测量系统
17
作者 谢雁 王鉴钊 +1 位作者 谷小兵 顾雨晴 《电子测试》 2019年第3期45-46,共2页
随着空气中颗粒污染物和气体污染物的比例增高,造成了较为严重的大气污染,甚至是酸雨的危害。空气中二氧化硫等污染物的主要来源是含硫燃料的燃烧,而火电厂脱硫系统中的浆液循环泵又是整个系统的耗能大户,运行电费占脱硫运行成本的60%... 随着空气中颗粒污染物和气体污染物的比例增高,造成了较为严重的大气污染,甚至是酸雨的危害。空气中二氧化硫等污染物的主要来源是含硫燃料的燃烧,而火电厂脱硫系统中的浆液循环泵又是整个系统的耗能大户,运行电费占脱硫运行成本的60%以上。本文提出一种基于超声波的测量浆液循环泵管道内流体流量的流量计,根据测得的流量即可对泵的效率进行判定,并及时对效率低下的泵进行维护。 展开更多
关键词 火电厂 浆液循环泵 多普勒 流量测量
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声学多普勒测流波形分析
18
作者 张宇航 杨云川 +3 位作者 吕林夏 王海陆 岳玲 李金明 《鱼雷技术》 2016年第5期329-333,383,共6页
为了提高多普勒测流技术的测速精度和距离分辨力,文中基于多普勒测流实际应用背景,选取具有大时宽带宽乘积的Costas频率编码信号和几种相位编码信号进行综合波形分析和比较,研究发现二进制相移键控(BPSK)信号更有利于获得高的测速精度... 为了提高多普勒测流技术的测速精度和距离分辨力,文中基于多普勒测流实际应用背景,选取具有大时宽带宽乘积的Costas频率编码信号和几种相位编码信号进行综合波形分析和比较,研究发现二进制相移键控(BPSK)信号更有利于获得高的测速精度和距离分辨力,且在低速条件下具有较好的抗混响能力。计算机仿真中采用复自相关算法估计多普勒频率的精度。结果表明,在相同条件下发射BPSK信号测量得到的速度表征方差最小,更适用于高分辨多普勒流速测量。 展开更多
关键词 多普勒测流 波形分析 二进制相移键控信号(BPSK) Costas频率编码
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大鼠大脑中动脉梗死模型的评价标准探讨 被引量:14
19
作者 崔景军 何娇君 +1 位作者 李晶 杜元灏 《天津中医药》 CAS 2013年第1期33-35,共3页
[目的]选择适合的评价方法及纳入排除标准,以提高对脑缺血模型是否成功的准确判定程度。[方法]采用线栓法建立Wistar大鼠的大脑中动脉阻塞(MCAO)模型,用激光多普勒分别测量造模前、后局部脑血流量(rCBF)。分别在缺血后1、2、3、6、9、12... [目的]选择适合的评价方法及纳入排除标准,以提高对脑缺血模型是否成功的准确判定程度。[方法]采用线栓法建立Wistar大鼠的大脑中动脉阻塞(MCAO)模型,用激光多普勒分别测量造模前、后局部脑血流量(rCBF)。分别在缺血后1、2、3、6、9、12、15、18、21、24 h进行Longa神经行为学评分,断头取脑,利用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法对脑梗死情况进行判定。[结果]经解剖和TTC染色验证,神经行为学评分法对44只MCAO大鼠模型判读准确,准确率为75.86%,结合解剖结果,准确率为86.21%。多普勒脑血流量检测法对51只模型MCAO大鼠模型判读准确,准确率为87.93%。结合解剖结果,准确率为100%。[结论]激光多普勒血流测量法对大鼠大脑中动脉梗死模型是否成功的判断具有良好的敏感性和准确性,尤其适用于超急性期大脑中动脉梗死模型的判定。 展开更多
关键词 脑缺血模型 模型评价标准 激光多普勒脑血流测量
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几种典型流动测量技术的原理及应用现状 被引量:9
20
作者 孙冬 张春梅 吴剑华 《辽宁化工》 CAS 2007年第2期131-135,共5页
介绍了在过去几十年已经有了飞跃的发展的先进的流动测量技术热线热膜测速技术、激光多普勒测速技术、粒子图象测速技术的测量原理及各自的应用特点,并对它们进行了综合比较分析。
关键词 热线热膜风速计(HWFA) 激光多普勒测速仪(LDV) 相位多普勒粒子分析仪(PDPA) 粒子成像速度场仪(PIV) 流动测量
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