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声学多普勒测流技术是上世纪八十年代测流技术的重大突破,声学多普勒流速剖面仪(ADCP)即为采用此原理进行海流观测的新型仪器。相对于以机械动力为基础的传感器,它无需启动流速,可以在不干扰流场的前提下,高精度、快速地测出大范围内的三维流速;因此目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等,其测量结果及相关技术得到了海洋工作者的认同。而由于其使用环境复杂多变,仪器自身性能改变等因素,造成仪器的测量结果出现漂移甚至较大偏差,造成宝贵数据的缺失或失效,往往给海洋调查工作带来人力和财力上的巨大损失。因此,定期采用各种手段对仪器的计量性能、可靠性、适用性等进行测试和评价就显得尤为重要。本文旨在讨论利用不同实验环境,进行ADCP计量性能评价过程中的各种问题及相应的解决方法。通过大量实验数据及分析说明,主要阐述了以下三方面工作:
(1)在室内利用消声水池构造人工检测场,采用自动行车、激光测距仪等设备给出ADCP所测量的标准值,以此值为基础对ADCP的测量结果进行评价。对于实验过程中如何减小系统误差、随机误差等影响进行了详细分析阐述。
(2)在近似静止的天然水环境中(湖泊场地),以运动中的ADCP自身的速度检验其所测流速的准确性。利用动力拖船或其它手段实现ADCP的动态测量,以GPS、电罗经等设备给出相关量的标准值,以此值为基础对ADCP的测量结果进行评价。对实验中各种因素对于比测结果的影响进行了分析总结,并提出了对应策略以减小乃至消除这些影响。
(3)在海上采用多台ADCP进行比测,对于比测方法、数据处理分析方法等进行了详细阐述。针对海上试验遇到的各种问题进行分析,归纳了ADCP海上比测的各种影响因素,并提出了对应策略以减小乃至消除这些影响。