关于多普勒流速剖面仪（ADCP）几项关键技术的说明
发布时间：2014.02.20 新闻来源：超声波流量计_超声波明渠流量计_多普勒流速仪-南京卓玛机电有限公司 浏览次数：
一、 关于四波束和三波束的比较
美国TRDI公司生产的多普勒流速剖面仪(ADCP)采用四波束换能器，而有的厂家的多普勒流速剖面仪采用三波束换能器。那末是四波束好还是三波束好？
应该说，从原理上说，多普勒流速剖面仪只要有三个波束就可以测量三维流速，但是采用四个波束的的性能大大优于于三波束。以下是四波束ADCP的主要优点：
1. 即使因为某种原因（例如：水中杂物，游鱼，水下结构物等），四个波束中某一波束或者某一波束的某一单元失去信号或者信号不好，其它三个波束仍然能够提供有效数据。因而流速测量的可靠性和灵活性大为提高。
2. 采用四个波束测量，增加了测量信息量，使流速测量的短期精度比采用三波束提高约25%。
3. 由于四波束的对称性，能够有效地消除船只摇摆引起的流速测量误差。
当然，四波束ADCP的造价要比三波束高。这也是TRDI公司的ADCP比其它厂家的价格略高的原因之一。
总之，四波束ADCP的可靠性和工作性能都比三波束要好。
二、 宽带ADCP与窄带仪器的比较
目前在海洋和河流流速、流量测量中采用的ADCP主要有两种：宽带ADCP和窄带仪器。
宽带ADCP与窄带的区别在于它们采用不同的声信号发射、接收和处理方法。窄带的声信号发射、接收和处理方法是：对于每一个流速测量，仪器发射一个单独的,相对讲较长的脉冲声波，然后接收水体中悬浮物对这个脉冲的回波信号，并记录发射波与回波之间的频率改变。这个频率改变即为多普勒频移，用来计算水体的速度。宽带ADCP的声信号发射、接收和处理方法是：对于每一个流速测量，ADCP发射两组或更多组编码脉冲波，利用ADCP测量脉冲波组之间的相关系数及相位差来计算多普勒频移。
TRDI公司第一代ADCP（1981年至1990年）采用的是窄带数字信号处理技术。虽然窄带处理技术在当时是测流领域的一大革新，但由于窄带ADCP流速测量短期误差较大，流速测量在垂向和水平方向的分辨率较低，不能满足用户的需要，因此1991年，TRDI公司又开发出它的第二代产品：即宽带ADCP。宽带ADCP短期误差小,其空间和时间分辨率较高。宽带ADCP的诞生是ADCP技术发展的重要里程。
美国TRDI公司生产的多普勒流速剖面仪(ADCP)采用四波束换能器，而有的厂家的多普勒流速剖面仪采用三波束换能器。那末是四波束好还是三波束好？
应该说，从原理上说，多普勒流速剖面仪只要有三个波束就可以测量三维流速，但是采用四个波束的的性能大大优于于三波束。以下是四波束ADCP的主要优点：
1. 即使因为某种原因（例如：水中杂物，游鱼，水下结构物等），四个波束中某一波束或者某一波束的某一单元失去信号或者信号不好，其它三个波束仍然能够提供有效数据。因而流速测量的可靠性和灵活性大为提高。
2. 采用四个波束测量，增加了测量信息量，使流速测量的短期精度比采用三波束提高约25%。
3. 由于四波束的对称性，能够有效地消除船只摇摆引起的流速测量误差。
当然，四波束ADCP的造价要比三波束高。这也是TRDI公司的ADCP比其它厂家的价格略高的原因之一。
总之，四波束ADCP的可靠性和工作性能都比三波束要好。
二、 宽带ADCP与窄带仪器的比较
目前在海洋和河流流速、流量测量中采用的ADCP主要有两种：宽带ADCP和窄带仪器。
宽带ADCP与窄带的区别在于它们采用不同的声信号发射、接收和处理方法。窄带的声信号发射、接收和处理方法是：对于每一个流速测量，仪器发射一个单独的,相对讲较长的脉冲声波，然后接收水体中悬浮物对这个脉冲的回波信号，并记录发射波与回波之间的频率改变。这个频率改变即为多普勒频移，用来计算水体的速度。宽带ADCP的声信号发射、接收和处理方法是：对于每一个流速测量，ADCP发射两组或更多组编码脉冲波，利用ADCP测量脉冲波组之间的相关系数及相位差来计算多普勒频移。
TRDI公司第一代ADCP（1981年至1990年）采用的是窄带数字信号处理技术。虽然窄带处理技术在当时是测流领域的一大革新，但由于窄带ADCP流速测量短期误差较大，流速测量在垂向和水平方向的分辨率较低，不能满足用户的需要，因此1991年，TRDI公司又开发出它的第二代产品：即宽带ADCP。宽带ADCP短期误差小,其空间和时间分辨率较高。宽带ADCP的诞生是ADCP技术发展的重要里程。
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