基本原理
聲學(xué)多普勒剖面流量計(jì)(ADCP)是利用聲學(xué)多普勒效應(yīng)進(jìn)行測流的。從設(shè)備的換能器發(fā)生一定頻率的脈沖,當(dāng)該脈沖碰到水中的發(fā)射物體(如懸浮物質(zhì))后產(chǎn)生回波信號(hào),該回波信號(hào)被聲學(xué)多普勒流速儀接收。懸浮物質(zhì)會(huì)隨水流而漂移,從而產(chǎn)生多普勒效應(yīng)(即回波信號(hào)額頻率與發(fā)射信號(hào)的頻率之間產(chǎn)生一個(gè)頻差),通過測量得到的多普勒頻移可得到相應(yīng)點(diǎn)的流速。
聲學(xué)多普勒流量儀安裝有2個(gè)換能器,換能器與安裝中心軸線有一定的夾角,每個(gè)換能器既是發(fā)射器又是接收器。換能器發(fā)射的聲波能集中于較窄的范圍內(nèi)也稱為聲束。假定懸浮物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度和水體流速相同,當(dāng)懸浮物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向是接近換能器時(shí),換能器接收到回波頻率比發(fā)射波的頻率高;當(dāng)懸浮物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向是背離換能器時(shí),換能器接收的回波頻率比發(fā)射頻率低。聲學(xué)多普勒頻移,即發(fā)射聲波頻率與回波頻率之差: