手持式声学多普勒流速仪操作手册


流速跟踪者
手持式ADV 操作手册
首先感谢您的购买。我们相信你会发现该仪器作用大、精度高、
性能可靠,而且使用方便。如果你有问题或需要注释,请与我们联系。
1) 建议阅读
●我们建议阅读有关该仪器的运行原理。它将提供关于原理、使
用和数据分析的十分有价值的背景资料。
●如果需要关于该仪器的硬件及软件的具体资料,请查阅该仪器
的操作手册。
●看该仪器操作手册的第3 部分以便获得更多的提示。
2) 快速开始
●打开仪器后盖将电池装入。
●按on/off 键1 秒钟开机,按住4 秒钟关机。
●从主菜单按1 可进入参数设置菜单。
o 按Enter 键可以进行多屏的功能显示转换。
o 用菜单中的条款可以改变影响数据收集的参数。
●在主菜单里按2 可以进入系统功能菜单。
o 按Enter 键可以进行多屏的功能显示转换。
o 用菜单中的条款可以进入该仪器的诊断程序。
●收集试验数据的设置。
o 从参数设置菜单中选择数据收集的方式(普通/流量)。
2
o 从主菜单按3 开始数据收集。
o 随着屏幕的快速显示,用Next Station 键和Prev.Station 键,
选择测量地点,用Set 键设置各种参数。
o 看仪器操作手册第4.5 部分,描写了普通测量和流量测量的过
程。
3) 计算机软件的安装
●软件用于从仪器下载文件,给ASCⅡ文本数据文件,并且可以
执行系统诊断。
●将仪器的软件CD 放入计算机光驱。
●放入后,计算机将自动显示一个安装菜单。
o 如果放入后几秒安装窗口没有出现,键入Start|Run 并且输入
d:/install.exe.这里的d 指的是计算机的光驱。
●在菜单中,按FlowTracker Software Instalation 键。
●随屏幕上的安装指令操作。
●看仪器操作手册第6.1 部分可以获得详细的介绍。
4) 从仪器下载数据文件
●用电源/通讯电缆线连接流速仪和计算机。
●用Start|Programs|SonTek Software|FlowTracker 开始运行
仪器软件.
●用SonRecW 运行数据下载软件。
●按Connect 键与仪器进行连接.
●从已记录的存储器地址中选择一个或几个文件。
3
●指定一个下载文件路径用Browse 键直接下载。
●按Download 键可以从流速仪复制文件到计算机。
●看仪器操作手册的第6.4 部分可以获得详细的介绍。
5) 从仪器数据文件中读取数据
●用Start|Programs|SonTek Software|FlowTracker 打开仪器
的软件。
●按Date Export 发出数据摘录软件。
●按Open 选择流速仪文件。
●按Options 确定使用的单位。
●选择一个文件类型输出,按Export Selected Variable 创造
指定文件,或着按Export All Variables 创建所有可以利用的输出
文件。
●看仪器操作手册第6.5 部分可以得到详细的介绍。
4
手持式ADV
1)担保、术语、条件
首先感谢你对该仪器的购买。本仪器已做了大量试验而且工作良
好。如果仪器的包装箱出现破损或者是你的仪器完全无法工作,请迅
速与我们联系。
该仪器保质期为壹年,包括所有的部分、使用中工艺方面的故障
以及制造过程中的错误。保证质量不包括设计上的不足、也不包括随
时发生的仪器受到的损害,以及在使用中出现的误差。
如果仪器不能正常运行,首先看是否电源的问题(见第8.7 部分
故障排除)。如果需要帮助我们建议立即与我们联系,我们将尽可能
快地解决出现的问题。
如果仪器必须寄回,请与我们联系以便获得一个货物认可回执号
码。我们保留拒绝没有该货物认可回执号码地仪器的权利。我们要求
仪器装在原包装箱内,包括使用原包装材料。用户负担所有的费用(包
括所有的路费和税费)。如果仪器寄回后没有专用的包装箱,客户将
负担包装货运箱及材料的费用。
2)简介
手持式ADV(声学多普勒流速仪)是针对各种流速监测应用设
计的。
●河流流量的测量(使用已建立的USCS/ISO 方法)。
●开放式渠道的测量;
●大的管道内流速的测量;
5
●快速的、多点的流速观测;
●在水处理设备中的流速监测。
3)基本操作
●仪器的操作通过一个简单的面板键盘,指令及即时数据将显示在液
晶显示器上。计算机不是用于采集数据的;
●仪器在每一个测点采样取固定的时间;
●对于每一个测点,都要输入一些参数(如地点、水深、测量水深)。
●在河流流量的测量应用中,流速数据的参数用于计算即时流量;
●所有数据均存放在内部存储器中,然后可以将数据下载到计算机重
新排列、显示及存档。
流速仪操作手册分为以下几个部分:
第一部分:组成、术语、采样。使用收集数据的基本命令;
第二部分:键盘使用。菜单、设置参数、系统功能的使用都需使用键
盘;
第三部分:仪器操作纵览。仪器收集数据的基本命令;
第四部分:普通测量。如何使用仪器在不同的测点进行流速测量;
第五部分:流量测量。如何使用仪器采用USGS/ISO 方法进行河流流
量的测量;
第六部分:计算机软件。软件用于下载数据文件,给ASCⅡ码快速的、
有效的读取数据,并且执行系统的诊断;
第七部分:硬件。电缆线、联接、硬件及电子方面的详细介绍;
第八部分:操作注意事项。传感器的安装、流速坐标系统、保养及故
6
障排除;
第九部分:额外支持。
附录A—内部直接命令。
附录B—复合数据文件。
目 录
1.组成、术语和采样
1.1.系统组成
1.2.定义和术语
1.3.采样方法
1.4.质量控制参数
1.4.1.信噪比(SNR)
1.4.2. 流速的标准误差(δV)
1.4.3.界面调整(Boundary QC)
1.4.4.干扰的去除
1.4.5.流向角
2.键盘应用
2.1.开/关机
2.2.键盘
2.3.主菜单
2.4. 参数设置菜单(主菜单<1>)
2.4.1.系统的单位(设置参数<1>)
7
2.4.2.平均时间(设置参数<2>)
2.4.3.数据采集方式(设置参数<3>)
2.4.4.盐度(设置参数<4>)
2.5.系统功能菜单(主菜单<2>)
2.5.1.设置时钟(系统功能<1>)
2.5.2.选择存贮器状态(系统功能<2>)
2.5.3.存储器格式化(系统功能<3>)
2.5.4.温度数据(系统功能<4>)
2.5.5.电池数据(系统功能<5>)
2.5.6.原始数据显示(系统功能<6>)
2.5.7.系统构造(系统功能<7>)
2.6.运行(主菜单<3>)
3.操作总览
3.1.给仪器泄压
3.2.电源
3.3 配置前的诊断
3.3.1.室内诊断程序
3.3.2.野外诊断程序
3.4.数据收集方式
3.5.其他配置考虑
4.一般目的测量
4.1.总览
8
4.2.一般数据采集程序
4.2.1.野外一般数据采集的准备
4.2.2.一般数据采集方式的开始
5.流量测量
5.1. 总览
5.2.流量计算方法
5.2.1.确定流量面积
5.2.2.确定位置的平均流速
5.2.3.测量方法的设置
5.3.流量数据采集程序
5.3.1.野外流量数据采集的准备
5.3.2.流量计算方式下数据采集的开始
6.计算机软件
6.1.软件安装
6.2.软件总览
6.3.软件窗口
6.4.数据文件下载(SonRec W)
6.5.数据输出软件(FlowExporter)
6.5.1.数据结构(﹡.CTL)
6.5.2.数据采样(﹡.DAT)
6.5.3.成组数据(﹡.SUM)
6.5.4.流量数据(﹡.DIS)
9
6.6.软件诊断(ADVCheck)
6.6.1.采样程序的输出
6.6.2.硬件程序的诊断
6.7.终端仿真器(SonTerm W)
6.8.即时数据收集软件
7.硬件
7.1.电缆线及接口
7.1.1.探头缆线
7.1.2.外部电源/通讯电缆
7.2.电源
7.2.1.外接电源
7.2.2.电池
7.2.3. 电池更换
7.3.内部电路及线路总览
7.4.处理器
7.5.电路
7.6.可擦可编程只读存储器的升级
8.操作注意事项
8.1.装置及安装
8.1.1.便携控制器装置
8.1.2.探头电缆线
8.1.3.探头的安装
10
8.1.4.水流的干扰
8.2.水流的数据的协调系统
8.3.温度传感器
8.4.即时时钟的备用电池
8.5.常规保养
8.5.1 定时诊断程序
8.5.2.传送器的清洗
8.5.3.电缆线的保养
8.5.4.O 形圈
8.5.5.仪器内部的凝结物
8.5.6.镀锌阳极的侵蚀防护
8.6.悬移质
8.7.故障排除
8.7.1.系统不运行
8.7.2.与仪器不能联接
8.7.3.从内部存储器不能恢复数据
8.7.4.流速数据出现噪音或不能使用
8.7.5.键盘不能快速打开
9.额外支持
附录A.直接命令接口
附录B.二进制数据文件格式化
1. 组成、术语和采样
11
1.1. 系统组成
图1 两维探头的流速仪
图1 展示了便携式YR-1 型数字流速仪所有主要组成的标记。
●探头——探头(如图2 所示)组成藕合单元用于测量流速。看
仪器操作手册有更多的介绍。
●探头电缆线——探头连接一个长度为200Cm 的电缆线。它采
用对声波具有高灵敏度的电缆线。用户是不能改动的。
●便携器——便携器由电子部分、电池电源、键盘和液晶显示器
组成。仪器可以经受短时间没入水中,但是不能用于水下操作。
●键盘——键盘具有对数据收集通路及命令快速有效的接口。
●液晶显示器——可显示指令及即时数据。
●外加电源/通讯联接——仪器的底部联接一个防水的外加电源
/通讯电缆,用于从仪器向计算机下载数据。数据采集时,该接头用
一个帽形螺丝帽密封。
12
图2 仪器探头及流速采样
下面的术语通常用于仪器的探头
●传感器——声波传送器产生一个极短的声波脉冲,其大多数能
量集中在一个很窄的声波波束中(直径6mm)。
●接收器——声波接收器被放在探头臂头部的中央。接收器对于
声波是极其敏感的,从探头设置一个固定的距离(10cm),聚焦在一
个公共的区域。仪器就是利用这两个声波接收器组成了二维探头。
●采样区域——采样区域在流速测量中是一个物理性地点概念。
看仪器操作手册的细则。
●温度传感器——温度传感器被放置在探头内部。温度数据用于
补偿声波速度的改变,声波速度用于将多普勒频移转化成水流的速
度。看§8.3 关于温度传感器的细则。看仪器操作手册可以详细了解
声波速度对于流速数据的影响。
1.2.定义和术语
13
这一部分给常用的术语下了定义:
●键盘界面——对于大多数应用,仪器大多是通过表面的键盘来
控制的。液晶显示器用于命令的选取以及即时数据的显示。
●外部控制——仪器可以通过RS232 接口用计算机控制。这需用
外部的电源/通讯电缆线联接。
●质量控制参数——随着流速的变化,仪器记录下许多质量控制
参数。这些数据包括:信噪比(SNR)、流速标准误差、界面调整、干
扰去除的数目、流向。详细的质量控制参数请看§1.4。
●信号强度——指的是反射的声波强度。是声波在水中情况的反
映。首先是悬浮物(散质)的数量和类型。这通常被称做信噪比(SNR)。
●信噪比(SNR)——SNR 是收到的声波信号强度与周围的噪音
强度的比值。它采用对数单位(dB),是仪器最重要的质量控制参数。
●温度——水温(℃)是由内置的温度传感器来测定的。温度用
于声波速度的计算。
●盐度——盐度(ppt)在声波速度计算中是非常有用的。注意:
如果在盐性水中使用,探头内部要安装一个镀锌阳极用于防护侵蚀。
●声波速度——声波在水中的速度(m/s)用于将多普勒频移转
换成速度。参看仪器使用手册中声波速度对速度数据的影响。
1.3.采样方法
对于仪器采样方式有许多明确的术语。
●信号一收一发——判断二维或三维流速的信号。
●信号一收一发频率——每秒钟一发一收的总数(Hz)。该仪器信号
14
一发一收的频率是10 Hz。
●采样——指的是在二维或三维测速中采用10 个一收一发的信号。
采样包括速度及信号强度数据。本仪器每秒采样一次。
●平均时间——仪器在每个测点记录数据的时间(s),其范围是
10—1000s。
●测点——在每个测点,仪器在指定的平均时间内记录下的每秒一次
的流速数据、位置和水深等参数(对数据文件设置),多样的统计和
质量控制数据。
使用键盘进行基本的数据采集过程如下。
●采集数据前,应该输入一个文件名。
●对于流量测量,使用前输入指定位置数据:水尺/水位读数(任意),
低流(任意),边缘位置数据(必需)。
●在每一个测点,应指定测点、水深和测量水深数据给数据设置文件。
对于流量测量,这些参数用于计算即时流量。
●在每一个测点固定长度的成组的流速数据被记录下来。流速数据在
成组数据期每秒采样一次。平均流速和质量控制数据在每一个成组数
据的最后被记录下来。
●总的流速和质量控制参数在每次测量后可以显示出来。如果需要,
也可以进行单独的测量。
●可以进行连续的多点测量(每个文件夹最多100 个测点)。
●可以浏览以前的测点观察数据和编辑测点位置情况。
●测验完毕,按End Section 键关闭文件夹。对于流量测量,可输入
15
水流边缘情况,最后就可以显示流量数据。
在外部控制下(看§6.7)仪器也可以用于采集测量数据。
●用电源/通讯电缆线联接仪器及计算机。
●计算机数据收集软件提供一个连续的流速图示。
●数据被储存在计算机的硬盘中。
1.4.质量控制参数
随着流速的变化,仪器在每个测点记录和显示许多的质量控制数
据进行流速质量数据的评估。
●信噪比(SNR)--§1.4.1.
●流速标准误差--§1.4.2.
●界面调整--§1.4.3.
●干扰去除--§1.4.4.
●流向角--§1.4.5.
1.4.1.信噪比(SNR)
信噪比(显示器显示为SNR)是仪器收到的反射声波强度同周围
噪音强度的比值。是仪器最重要的质量控制数据。
●SNR 采用对数单位(dB)对于每次每秒的流速采样,SNR 被记录下
来。而对每个测点的平均数也被记录下来。
●对于最理想的使用条件,SNR 应大于10 dB。
●虽然噪音在个别测点会增强,但是仪器在SNR 为2--3 dB 时,仍然
可以可靠运行。
●如果SNR 过低,则提示水中缺乏悬浮物质。在清水中加入介质可以
16
提高SNR 的值。在试验室的水箱中通常室要加入介质的。大多数野外
应用有足够的自然悬浮物质。
●SNR 数据表明在数据采集中是主要收集的平均值(取决于仪器的操
作方法,看下面)。单独采集数据可以下载到计算机的一个数据文件
中。
o 普通方式:SNR 是所有接收器的平均值,不管是2 探头还是3 探头
方式。
o 流量方式:SNR 是接收器1 和接收器2 的平均值(接收器3 如果需
要的话,不用于平均值的计算)。我们使用2 个接收器是因为假定探
头是侧视的(无论二维、三维探头),仅VX和VY有用(接收器3 用于
VZ,不相干)。另外,接收器3 可以放置在水面上,接收器1 和2 放
入水中(仍然可以良好的采集数据)。
SNR 首先反映的是水中特殊介质的总数及类型。
●SNR 不能改变沉淀物的浓度,它很好地定性表明沉淀物多少的波动。
作适当的测定,SNR 可以用于算估沉淀物的百分比。
●如果需要这方面应用的更多信息,请与我们联系。
1.4.2.流速的标准误差(δV)
对一次正确的平均流速的测量,我们主要关心的是在任何测点所
要求的平均时间。流速的标准误差(显示为δV)就是测量的平均流
速数据的精度。
●δV 可以直接解释为平均流速数据的精度。
●δV 用每秒采样一次的标准误差除以采样数目的平方根来计算。
17
●δV 通常被即时水流的变化所支配,并且非常取决于测量环境(见
仪器操作手册)。
●δV 在每次测量后的显示,可以使你迅速对流速数据的精度进行评
估。
●当使用普通数据采集方式时,δV 所表示的是在测量中VX 与VY 标准
误差的矢量和。
●δV 所表示的是在测量中VX 的标准误差。
1.4.3.界面调整(Boundary QC)
仪器可能会受水下物体声波的干扰,应用时应该尽量避免这些干
扰,同时必须注意仪器的使用限制。
●我们可以从水底、水面或从淹没的障碍物如石头、圆木等发现发射
波。
●仪器在距离探头10cm 的采样区域测量流速。
●如果采样区域处在水下物体的上部或下部,将测不到流速。如果在
很浅或距离水下物体很近的地方测量(采样区域距离物体不足15cm),
反射的声波可能会影响到流速数据。
●在每一个测点,仪器可以改变操作避免干扰。
●对于大多数测点,一些被要求的改变不会影响系统的结果。
●在一些环境中,改变会使最大流速降低。
仪器可以记录下为避免声波干扰而要求的改变,它将这个作一个
标准告之操作者称为界面调整。界面调整的标准描述了界面调整对系
统结果的影响。
18
常变的界面调整(显示器显示为Bnd 或Boundary)有以下四个
标准(0 和1 是最常见的)。
●0(最好):测量不需要界面调整或即使需要,它们对系统的结果影
响很小。最大流速至少3.5m/s。
●1(较好):测量必须进行的较小的界面调整,对系统结果产生一般
的影响。最大流速至少2.5m/s。
●2(一般):测量必须进行的较大的界面调整,对系统结果产生显著
的影响。最大流速至少1.2m/s。
●3(差):测量必须进行的重大的界面调整,对系统结果产生重大的
影响。最大流速小于1.2m/s。对于低流仪器依然可以提供良好的结
果。
1.4.4.干扰的去除
对仪器流速数据干扰有多种原因----最常见的是大的沙粒和气
泡。
●从每一个测点得到的流速数据,首先被评估用以寻找干扰。
●作为干扰,数据必须符合以下两种情况:
o 流速从平均标准中至少有3 个标准偏差。
o 流速同平均值至少有3cm/s 的差别。
●干扰的去除基于流速的组成(VX,VY和VZ),如果任何组成部分落在
跳跃上面的外部,那么这次采样就不能用于平均流速的计算。
●仪器在每60s 的测量中典型的少于2 次干扰。
●在每次测量后,干扰的次数将被显示和记录下来。在每一测点,原
19
始的每秒一次的流速数据被记录下来。这里允许你对每一点未编辑的
流速数据进行评估。
●对流速数据不需要筛选和修改。
1.4.5.流向角
对于使用流量测量方式,需增加一个质量控制参数—流向角。
●流向角的定义是水流的方向相对于X 轴方向的夹角,用atan(VX/VY)
表示。
●对于理想的流量测量位置,水流的方向应该垂直于测量断面。
●仪器的X 轴方向总是垂直于断面。
●只有速度的X 轴成分(VX)用于流量的计算,这就保证了不管水流
的方向如何,流量测量总是正确的。
●仪器的优点就是消除了必须评估水流方向,就象一个通用测量器。
这样就减少了测量中误差的来源。
●0°流向表示水流的方向垂直于断面(就视作找到了理想的测量方
向点)。
●一个好的测量位置可以典型地表明一些流向的变化,但是所有的流
向角应小于20°。
2.键盘应用
这一部分描述的是仪器的键盘操作。
2.1.开/关机
开/关机键在键盘的左上角。
●开机,按开/关机键1 秒钟,液晶显示器就亮了。
20
●关机,按住开/关机键3 秒钟,液晶显示器就关闭了。
●在关机状态仪器将消耗很小的电流(小于1mA)。
o 如果仪器被闲置很长时间(超过一个月),请将电池拿出,以避免
不必要的浪费。
注意
关机前必须先回到主菜单,以保证所有的数据被可靠的保存(见
§4.2.2.和§5.3.2.)。
2.2.键盘
图3 仪器的操作键盘
●每个键的功能描述如下,有些键具有双重功能。
●操作键是从左上角向右下按行列排布的。
数字键(0-9)、.、-
●这些键用于仪器快速输入信息。
21
о菜单的选择,
о文件名及延伸,
о测点位置、水深和其他信息。
开/关机键
●开机,按开/关机键1 秒钟,液晶显示器就亮了。
●关机,按住开/关机键3 秒钟,液晶显示器就关闭了。
注意
关机前必须先回到主菜单,以保证所有的数据被可靠的保存(见
§4.2.2.和§5.3.2.)。
背景灯键
●该键用于背景液晶灯的打开或关闭。
о如果背景灯是打开的,那么按下就关闭了。
о1 分钟后背景灯自动关闭。
●将背景灯的使用减小到最小程度,可以延长电池的使用寿命(背景
灯是系统本身消耗量的2 倍)。
删除键←(Delete←)
●当输入参数时该键可删除上一个输入参数。
测量键(Measure)
●该键用于开始测量。
ο可以在一般及流量数据采集方式下使用。
ο只有在显示测点水流时才可以使用,当显示先前的测量时就不能使
22
用。
校正键(Corr.Factor)
●该键用于修正输入。
ο修正输入仅在流量测量方式下使用。
ο修正仅用于确定的位置。如§5.2.2.所述。
下一点键(Next Station)
●当浏览已测的测点时,该键用于下一测点的观测。
ο可用于一般和流量测量方式。
ο在测量过程中是不能使用的,必须等该点测完后方可使用。
ο在流量测量方式下,位置的整理取决于这些测点和显示的顺序(一
般认为是测量的顺序)。
ο在一般流量测量方式下,位置的显示就是测量的顺序。
测点设置键2(Set.Loc.2)
●该键用于测点2 的设置。
ο仅用于一般测量方式。
ο为测点2 设置测量位置。
ο该位置用于数据文件的设置,但不是必须的。
ο在测量前,既可以用于目前的位置,也可以从前面测点编辑数据。
测点设置键(Set Location)
●该键用于设置测点位置。
ο在流量测量方式下,它设置测点的位置。
ο在一般测量方式下,它设置测点1 的位置。
23
ο在测量前,它既可以用于目前的位置,也可以从前面测点编辑数据。
左/右键(LEW/REW)
●该键用于确定水流的开始和结束的边界。
ο只用于流量测量方式。
ο左的意思是“水流的左边界”。
ο右的意思是“水流的右边界”。
ο仅用于数据文件的设置,对计算没有影响。
上一点键(Prev. Station)
●该键用于完成测量后,浏览观看前面的测点。
ο既可在流量测量方式下使用,也可在一般测量方式下使用。
ο在测量过程中是不能使用的,必须等该点完成测量后使用。
ο在流量测量方式下,位置的整理取决于测点的位置和显示的顺序
(一般认为是流量的顺序)。
ο在流量测量方式下,它可以浏览从测点1 到开始边和开始水位的情
况。
ο在一般测量方式下,位置显示的顺序就是测量的顺序。
测深键(Set Meas Depth)
●该键用于设置测量深度。
ο仅用于一般测量方式。
ο设置测量深度的位置(Dep)。
ο这个测深点用于数据文件的设置,但不是必需的。
ο在测量前,它既可以用于目前的位置,也可以从前面测点编辑数据。
24
ο 在流量测量方式下, 测量深度是方法选择的一个参数(见
§5.2.3.)。
水深键(Set Depth)
●该键用于设置水深。
ο既可在流量测量方式下使用,也可在一般测量方式下使用。
ο在测量前,它既可以用于目前的位置,也可以从前面测点编辑数据。
冰厚键(Set Ice Depth)
●该键用于设置冰的厚度。
ο仅用于流量测量方式。
ο仅用于一种冰厚度的方法(见§5.2.3.)。
ο冰厚度(Idep)的设置是从水面到冰的底部。
ο在测量前,它既可以用于目前的位置,也可以从前面测点编辑数据。
(Toggle Method-)
●该键用于流量测量方式中计算平均流速。
ο仅用于流量测量方式。
ο所有的方法描述见§5.2.。
ο该键在目录中可以改变原来的方法。
(Toggle Method+)
●该键用于流量测量方式中计算平均流速。
ο仅用于流量测量方式。
ο所有的方法描述见§5.2.。
ο该键在目录中可以改变下一点的方法。
25
暂停键(Abort)
●该键用于测量中停止数据采集。
ο既可在流量测量方式下使用,也可在一般测量方式下使用。
ο常用于系统正在采集数据。
ο按下后。将在1—2 秒后停止数据采集。
ο仪器会显示一个信息告诉你数据采集已经删除、有多少数据已经采
集完毕。
●你可以停止测量(采用已采集的平均数据标准)或者重新测量。
流量键(Calc. Disch)
●该键命令仪器执行最后的流量计算。
ο仅用于流量测量方式。
ο用于所有测点已完成,并且“完成”键已键入结束边缘的信息。
ο用于完成边缘已显示时。
ο系统将显示一组流量表明最后的流量数据。
完成键(End Section)
●该键用于完成一组测量时。,在流量测量和一般测量方式下其应用
也不相同。
●在一般测量方式下,它完成一组测量并回到主菜单。
ο在尚未测量时,当测量点显示时可以使用。
ο它花费几秒钟的时间收拾文档回到主菜单。
●在流量测量方式下,该键有两个用途。
ο结束测点,显示测完的边界。
26
☉用于测量前测点的显示。
ο当流量计算完毕且显示后,结束测量并回到主菜单。
☉收藏测量文件,返回主菜单会花费几秒钟。
输入键(ENTER)
●该键具有许多功能,它既可在流量测量方式下使用,也可在一般测
量方式下使用。
ο可以用于完成所有参数的输入。
ο当需要时,可以进行多屏的功能显示转换。
ο可以用于了解仪器系统的信息。
ο可以用于复合显示或了解仪器系统的信息。
2.3.主菜单
仪器打开(按开/关键1 秒钟),唤醒屏幕显示固定的说明,以及
从仪器时钟传来的日期/时间典型的如下:
FlowTracker 2.0
2001/04/01 08:10:25
Press Enter Key
For Main Menu
按Enter 输入键进入主菜单。
27
Main Menu
1:Setup Parameters
2:System Functions
3:Start Data Run
从主菜单按合适的键进入所需的功能。
●按1 进入参数设置菜单(见§2.4.)。
●按2 进入系统功能菜单(见§2.5.)。
●按3 进入数据运行(见§2.6.)。
注意
关机前必须先回到主菜单,以保证所有的数据被可靠的保存(见
§4.2.2.和§5.3.2.)。
2.4.参数设置菜单(主菜单<1>)
参数的设置决定着仪器如何进行数据采集。这一部分描述了数据
设置菜单中的每一条。
●参数设置菜单显示如下。两个窗口内容都要显示(按输入键在两个
窗口之间转换)。
●参数的值表明目前正在设置的参数。
1:Units (English)
2:Avg Time (40s)
3:Mode (Discharge)
Enter: More Options
4:Salinity (0.00)
9:Exit To Main Menu
Enter: More Options
参数设置菜单的使用。
28
●按输入键可以选择两个窗口。
●改变设置,按数目的显示键。
●菜单中的任意条可以从其他窗口进入。没有必要非的进入所要显示
的条款窗口进行显示不可。
2.4.1.系统单位(参数设置<1>)
系统单位的确定用于所有显示及数据传输(英制或公制)。
●系统单位不会影响内部的计算及储存(内部单位是公制)。
●改变系统单位,从参数设置菜单按1,接着:
ο按1 进入英制。
ο按2 进入公制。
●下表用于显示的单位。
参数 英制 公制
测点 英尺 米
水深 英尺 米
流速 英尺/秒 米/秒
流速的标准误差(δV) 英尺/秒 米/秒
水尺/水位 英尺 米
流量 立方英尺/秒 立方米/秒
SNR 分贝 分贝
2.4.2.平均时间(参数设置<2>)
平均时间键可以指定在每个测量点采集数据的时间总和(秒)。
●平均时间范围在10—1000 秒钟之间。
29
●改变平均时间,在参数设置菜单中按2 进入,接着:
ο输入所需的平均时间。
2.4.3.数据采集方式(参数设置<3>)
在测量点采集一组数据时,采集方式的选择确定了使用的程序。
●改变测量方式,在参数设置菜单中按3,接着:
ο按1 进入流量测量方式。
ο按2 进入一般测量方式。
●流量测量方式
ο测量的结果用于计算河流的流量。
ο流量结果遵循USGS/ISO 方法。
ο看第5 部分有流量测量的完整描述。
●一般测量方式
ο在一般测量方式下,仪器不需要过多的计算。
ο测点水深的情况被记录到数据文件的设置中。
ο看第3 部分有一般测量的完整描述。
2.4.4.盐度(参数设置<4>)
盐度确定了盐度对于计算声波速度的重要性。
●如改变盐度,在参数设置菜单中按4,接着输入想要的盐度。
●声波速度就是用于多普勒速度的计算(看仪器操作手册的具体条
款)。
●盐度用千分之几表示(ppt)。纯净水的盐度为0,海水具有代表性
的盐度大约为35‰。
30
重点:当仪器用于盐水中时,一个保护防侵害的度锌阳极被安装在探
头上。
2.5.系统功能菜单(主菜单<2>)
系统功能菜单提供了进入这些巡游选择的条款,但是对如何采集数据
没有直接影响。下面描写了这些具体的条款。
1:Set System Clock
2:Recorder Status
3:Format Recorder
Enter: More Options
4:Temperature Data
5:Battery Data
6:Display Raw Data
Enter: More Options
7:Show Config
9:Exit to Main Menu
Enter: More Options
系统功能菜单的使用
●以上三个窗口显示了所有的功能。输入键可以在各窗口之间转换。
●改变设置,按相应的数目键。
●菜单中的任何条款可以从其他窗口进入。没有必要非的进入所要显
示的条款窗口进行显示不可。
2.5.1.设置时钟(系统功能<1>)
设置时钟所显示的日期及时间时从仪器内部时钟来的(不停刷新)。
●改变日期/时间,在系统设置菜单中按1,接着:
☉按照菜单进行日期/时间的调整。
2.5.2.选择存贮器状态(系统功能<2>)
存储器状态显示已存储文件的数目,以及剩余可存储文件数目。
●从系统功能菜单按2 可浏览存储器状态,按输入键返回系统功能菜
单。
31
●存储器最多可以存储32 个文件。
●2MB 的存储器被分成32 个64K 的存储区。一个存储区只能存储一
个文件,而一个文件可以占用一个以上的存储区。
●每个存储区测量的数目取决于平均时间。例如70 次、每次40 秒钟
的测量数据可以存储在一个区。
●大多数数据文件将放在一个区,而大的数据文件将会占据两个区
(这样将减少存储器中存储区的数目)。
●如果存储器已满,系统将停止新的测量。
●如果仅剩一个存储区,那么仪器会在开始数据采集前提示你是否将
存储器格式化。
●看附录B 关于正确计算文件大小的细则。
2.5.3.存储器格式化(系统功能<3>)
存储器的格式化将抹去内部存储器内所有数据。
●在系统功能菜单中按3 将使存储器格式化。
●系统将会提示你输入123 以证实你决定存储器格式化。输入其他信
息将使格式化失败。
●格式化前最好下载所有的数据,一旦格式化,数据将不能恢复。
●格式化大约需要20 秒钟。
2.5.4.温度数据(系统功能<4>)
温度数据将显示目前温度传感器所测的温度。
●从系统功能菜单按4 可以看到温度读数。按输入键返回上一级。
●温度传感器位于探头头部内,其精度为±0.1℃。
32
2.5.5.电池数据(系统功能<5>)
电池数据表明目前电池的电压以及估计的剩余容量。
Battery 9.7 V
Alkaline 75%
NiMH 80% NiCad 90%
Press Enter
●从系统功能菜单按5 可以看到电池数据,按输入键返回上一级。
●估计剩余的电池容量(总数的百分比)给出三种电池的类型。仪器
本身不能分辨所用电池的类型。代表性的容量:
ο碱性:约25 小时,
ο镍氢:约15 小时,
ο镍铬:约7 小时。
●电池容量的估算取决于电池的电压,而且是个大概。
●看§7.2.可以得到更多电池类型的情况和希望的电池寿命。
2.5.6.原始数据显示(系统功能<6>)
显示原始数据将连续显示原始的测速数据及SNR 数据。
●从系统功能菜单按6 可以看到原始数据,按输入键返回上一级菜
单。
●数据采集前快速选择其显示。
●流速及SNR 数据每秒更新一次。
●流速数据希望用于表明显著的变化(大多数是真实的),而且显示
了水流的一般情况。
33
●S NR 是显示水中特殊物质总数的参数。条件较好时,SNR 至少应该
是10dB。如果SNR 低到2—3dB,仪器完全可以使用,尽管噪音在个
别流速测量中会增大。
2.5.7.系统构造(系统功能<7>)
系统构造将显示系统的基本结构情况。
●从系统功能菜单按6 可以进入原始数据显示,按输入键返回上一级
菜单。显示项目包括:
ο硬件版本数,
ο一组号码,
ο探头类型:
☉Side XY 10cm 表示侧视2D 探头,
☉Side XYZ 10cm 表示侧视2D/3D 探头,
☉Down XYZ 10cm 表示俯视3D 探头。
2.6.运行(主菜单<3>)
从主菜单按3 开始数据采集的运行。数据采集的时间取决于数据
采集方式的设置(流量测量或一般测量方式)。
●关于一般测量方式数据采集过程的详细描述见§4.。
●关于流量测量方式数据采集过程的详细描述见§5.。
注意
关机前必须先回到主菜单,以保证所有的数据被可靠的保存(见
§4.2.2.和§5.3.2.)。
34
3.操作总览
这部分介绍了如何使用仪器的操作总览。
3.1.给仪器泄压
仪器是完全密封的,但是并非水下使用的,只能抵御短时的入水。
密封方法的使用产生这样的结果:
●温度、大气压的改变会引起仪器内外部压力的不同,从而可能影响
到键盘的正常操作。
●较大的气压变化会影响系统的运行。
为避免这些问题,仪器必须透压以使内外压力相同。
●每次测量前,仪器应该泄压。
●给键盘泄压,只需将外部通讯连线的帽形盖松几圈(不必将盖子完
全拿下来)。
●几秒钟内压力将均衡。
●压力均衡后,上紧帽形盖。
●在储存或运输过程中,将帽行盖放松可以使仪器适应压力的变化。
3.2.电源
●由仪器内部电池供电的标准工作电压为6—15 伏。注意,电压高于
15 伏,将严重损坏内部电路。
●开始数据采集前,确定有足够的电源(看§2.5.5.)。
●看§7.2.关于安装和更换电池的细则。
●外部电源也可使用,见§7.1.2.)。
3.3 配置前的诊断
35
采样诊断程序用于修正系统运行。
●在连续的野外旅行前,该程序要求有外部计算机来运行(或大约每
周一次)--见§3.3.1.)。
●在野外,从键盘上其他的称序仅仅花费几秒钟就可以运行。每次测
量前都要运行--见§3.3.2.)。
§3.3.1.室内诊断程序
系统软件包括一个名叫ADVCheck 的检查程序。
●检查程序让你在连续的野外旅行前运行,以评估系统运行的全部方
面(或大约每周一次)。
●第一次运行程序大约需要30 分钟,有经验的人也需要大约5 分钟。
●仪器必须联接一个外部计算机,检查程序细则描述见§6.5.4.。
§3.3.2.野外诊断程序
一些诊断功能可以从系统功能菜单中获得(从主菜单按2)。每
次采集数据前野外诊断程序都要运行。
时间(系统功能菜单1)
●仪器使用内部时钟进行记时。
●每次采集数据前确认时间设置是正确的,如果需要可以从这个菜单
中改变日期/时间。
存储器状态(系统功能菜单2)
●仪器内部存储器最多可以存储32 个文件。
●每次采集数据前检查存储器状态。如果需要存储器可以下载数据并
且格式化。
36
温度数据(系统功能菜单4)
●温度数据用于声波速度的计算,并且可以影响流速数据。
●查看温度数据以确定它同环境是合适的。
电池数据(系统功能菜单5)
●估计的电池剩余容量(总数的百分比)被给出,有三种类型。仪器
本身不会知道所用的电池类型。
●典型的满荷电池的期望使用寿命:
ο碱性:约25 小时,
ο镍氢:约15 小时,
ο镍铬:约7 小时。
显示原始数据(系统功能菜单6)
●将探头放在测点区。
●显示原始流速及SNR 数据,每秒钟更新一次。
οSNR 数据应大于10dB,但是当低到2--3dB 时也可测量。
ο流速数据将出现适合环境的显示(期望是短暂变化,并反映真实情
况)。
●看§2.5.6.关于原始数据显示的更多信息。
3.4.数据收集方式
仪器有两种数据采集方式,从而影响到系统的数据采集。
●当测量河流的流量时,采用流量测量方式。该方式建立在流量测量
程序上。其细则在第5 部分。
●一般测量方式用于一般的连续测量,仪器对于这些基础数据不进行
37
计算。其细则在第4 部分。
可以利用参数设置菜单在这两种数据采集方式中选择。
●从主菜单按1,到参数设置菜单。
●从参数设置菜单按3,改变测量方式:
ο按1 选择流量测量方式。第5 部分详细介绍了这种方式。
ο按2 选择一般测量方式。第4 部分详细介绍了这种方式。
3.5.其他配置考虑
●探头装置、安装和干扰(见§8.1.)。
●常规保养(见§8.5.)。
●悬移质的要求(见§8.6.)。
注意
关机前必须先回到主菜单,以保证所有的数据被可靠的保存(见
§4.2.2.和§5.3.2.)。
38
4.一般目的测量
4.1.总览
一般测量方式的数据采集是用于在不同的测点,进行流速测量,
但是不需要计算流量。
●仪器将流速数据记录到数据设置文件中。
●在每一个测点,下列参数被记录下来:
ο测点号码。
ο两个测点的变化。
ο水深。
ο测量水深。
●参数是不必要的(位置号码是自动产生的)。它们仅仅被提供给数
据文件的设置,就象期待的特别应用。
4.2.一般数据采集程序
在一般数据采集方式下,这部分叙述了典型的程序要点。尽管典
型但是你使用的步骤顺序,一定要取决于你的应用。
4.2.1.野外一般数据采集的准备
准备
●仪器带往野外前,运行配置前的诊断程序(见§3.3.和§6.5.4.)。
给控制器泄压
●给手持式控制器泄压(§3.1.)。
39
配置探头
●使用一个合适的探头装置来避免水流的干扰(§8.1.)。
开机
●按开/关机键1 秒钟直到液晶显示器打开。
●从显示屏上,按输入键可以进入主菜单。
野外诊断
●执行野外诊断(§3.3.2.)。
ο检查系统时钟(在系统功能菜单1)。
ο检查存储器状态(在系统功能菜单2)。
ο检查温度数据(在系统功能菜单4)。
ο检查电池容量(在系统功能菜单5)。
ο检查原始数据及SNR 值(在系统功能菜单6)。
设置系统参数
●检查参数设置菜单(在主菜单1,见§2.4.)。
ο系统单位(公制/英制)(在参数设置菜单1)。
ο平均时间(在参数设置菜单2)。
ο数据采集方式(设置成一般测量方式)(在参数设置菜单3)。
ο盐度(在参数设置菜单4)。
☉在盐水中,安装一个镀锌的正极(在参数设置菜单3)。
ο看§2.4.关于每一个设置的细则。
4.2.2.一般数据采集方式的开始
40
下表列出了在数据采集时显示的信息。
缩写 说明 英制 公制
Stn 测点号码
L1 测点1 英尺 米
L2 测点2 英尺 米
Dep 水深 英尺 米
Mdep 测量水深 英尺 米
VX 流速在X 轴的分量 英尺/秒 厘米/秒
VY 流速在Y 轴的分量 英尺/秒 厘米/秒
VZ 流速在Z 轴的分量 英尺/秒 厘米/秒
SNR 信噪比(所有接收的平均值);§1.4.1. DB dB
Time 保持平均数的时间
δV 流速的标准误差;§1.4.2. 英尺/秒 厘米/秒
Spikes 由平均编辑的干扰数目;§1.4.4.
Bnd 界面调整;§1.4.3.
NPts 已测量测点的数目(如删除键用过,或
许不同于平均时间)
下列步骤描写了在一般测量方式下数据采集的顺序:
1.从主菜单按3,到开始运行。
2.文件名菜单显示。
41
Data File Name
1: Name (None)
2: Extension (None)
9: Accept name
a. 按1 确定文件名(必须的)。
☉最大8 位字符(允许0—9,-)。
☉输入后,文件名显示在括弧内。
b.按2 确定文件的后缀名。
☉最大3 位字符(0--9)。
☉输入后,后缀名显示在括弧内。
c.准备好后,按9 开始测量。
☉系统检查文件名在存储器内不存在,然后显示位置信息。
d.或按停止,或按结束键返回主菜单。
3.位置信息将会显示。
Station 1
L1 0.00 Dep 0.00
L2 0.00 Mdep 0.00
Press Meas to Start
a.显示数据的单位是米还是英尺取决于单位的选择。
b.按测点设置键设置位置1(L1)。
c.按测点设置键2 设置位置2(L2)。
d.按水深键设置水深(Dep)。
42
e.按测深键设置测深(Mdep)。
4.将探头放到测点,按测量键开始测量。
5.下面的显示表明一个正在运行的平均流速和SNR 数据。显示提供
了目前正在测量点的平均数据。
Stn 1 Mdep 0.00
VX 0.00 VY 0.00
VZ 0.00 SNR 0.0
Time (sec) 19
6.当该点测完后,该点的流速及数据控制参数被显示。
VX 2.25 δV 0.02
VY 0.42 SNR 15.1
Spikes 0 Bnd BEST
1:Accept 2:Repeat
a.显示评价了目前除去干扰后的全部平均值。
b.按1 表示接受测量,并移到下一点。
c.按2 表示重新测量(使用同样位置数)。
注意:当重新测量时,数据并没有失去。但是仅仅从键盘上已无法看
到那组数据,这组数据依然存在。然后,数据可以被摘录在原始数据
文件(*.dat;§6.5.2.)和测量摘要文件(*.sum;§6.5.3.)。
7.当一点测量完成后,仪器显示下一点。
a.新的测点位置及水深,基于前一点。
b. 在该测点,你可以重复步骤3 到步骤7;或者从下面步骤8 继续。
43
注意:在一般测量方式下,位置数目用于数据文件最多是100 个。重
测的位置(步骤6)不影响上述最大值。
8. 用上一点键和下一点键浏览已经完成的测点。
a.下面三个显示对每个已测点是非常有用的。按输入键浏览每个测点
的显示。
c. 用测点设置键、测点设置键2、水深设置键和测深设置键来编辑测
点情况。
Station 3 Stn 3 MDep 1.50 Stn 3 MDep 1.50
L1 4.00 Dep 2.25 VX 2.25 VY 0.42 SNR 14.5 Bnd BEST
L2 6.50 MDep 1.50 VZ 0.05 Npts 40 δV 0.02 Spikes 0
Press Enter For More Press Enter For More
Press Enter For More
9.当所有测点测完后,按完成键回到主菜单。
注意:该键仅仅当显示文件的最后测点时才有效。如果浏览过去的测
点看数据,就不能结束这个测点,直到你浏览到最后测点。
a.回到主菜单前,系统将会花费几秒钟保存数据文件。
d. 注意:关机前必须先回到主菜单,以保证所有的数据被可靠的保
存(见§4.2.2.和§5.3.2.)。
44
5.流量测量
5.1. 总览
数据采集方式中流量测量的主要目标就是测量河流/溪流的流
量。其方法包括涉过溪流,并在不同点进行一系列的测量流速。用这
些具有地点和水深情况的流速数据去计算流量。
●本仪器采用已建立的USGS/ISO 方法进行流量计算。
●§5.2.详细描述了测量方法和流量的计算。
●§5.3.描述了如何使用本仪器进行流量测量。
5.2.流量计算方法
本仪器流量计算方法的建立是良好的。
●该方法被美国国家地理调查局(USGS)所采用,它是主要的对河流
流量检测负责的美国政府机构。
●相同的方法已写进ISO 标准748(1997)和9196(1992)。
●基本的流量测量互除法见图4。
图4 河流流量测量的基本计算方法
45
流量测量的基本过程如下:
●尽可能的选择河底相近的测量断面。
●一个带有刻度的标签线被吊起跨过河流。在一个理想的测量位置,
流向应该在所有测点垂直于标签线,并且没有流向倒转或阻塞物。
●从一边开始,记录下开始边的位置和水深。
●河流流过断面设置许多垂线,在每条垂线记录下垂线的位置和水
深,接着根据该垂线的平均流速决定用一个或多个水深测量流速。
●在测量期间,探头X 轴是垂直于标签线的。只有流速X 部分用于流
量计算,并被认为是水流方向(真正的水流方向也被测量和计算)。
●每条垂线的测量计算如图4 所示。
●总流量就是所有位置流量的总和。
5.2.1.确定流量面积
流量面积的计算如图4 所示。有许多面积计算上的不同之处。
水边
●测点距水边的宽度是相邻测点距离的一半。
ο例如,开始点的宽度是W0=(Loc1-Loc2)/2。
●测量面积是测量宽度乘以水深。
ο例如,开始边的测量面积是AREA0=W0*Dep0。
●相邻测点的流速是有用的,测验者是用提供的校正系数来衡量的。
见§5.2.2.和§5.2.3.。
多河道(河道内有夹滩)
●如果一条河被分成多个河道,那么其中的夹滩一定要在流量计算当
46
中被记录下来。
●这些夹滩边缘的处理,就象河流边缘的处理一样。
●测验者输入测点及水深,接着选择流速测量方式None 来表明有夹
滩。
●测点面积边缘的计算如上所示。
●相邻测点的流速是有用的,测验者是用提供的校正系数来衡量的。
见§5.2.2.和§5.2.3.。
●测量面积用None 方式总是成对出现的(夹滩的每一个边)。
冰覆盖的河流
●对于冰下流速的测量,计算时必须考虑冰的厚度。
●在测点将冰打破。
●测验者选择冰测方式,见§5.2.2.和§5.2.3.。
●象平常一样输入测点位置及水深。
●还要多输入一个参数:冰厚度IDep,确定从水面到冰底的距离。
●测点的宽度和平常一样。
●有效深度计算如下:Edepi=Depi-IDepi。
●测量面积是有效深度乘以测面宽:Areai=Wi*Edepi。
●流速计算取决于方法的使用,见§5.2.2.和§5.2.3.。
47
5.2.2.确定位置的平均流速
本仪器支持多个确定测点流速的方法,包括在一个或多个不同水
深的测量。测量深度是指在水面下的距离,或是在冰下测量时冰层底
部的距离。
不测
●在夹滩上,不必测量。
●None 的测流方式是让你输入夹滩边缘的位置及水深,相邻点流速
的测量是有用的。
●测验者确定的校正系数(CF)用于衡量边界流速数据。默认的校正
系数值是1。
●测点的流速是校正系数乘以相邻两点的流速。
一点法
●流速测点在水深的0.6 倍处(Mthd .6)。
●从标准的纵剖面图看,该值被认为是通过水流的典型的平均值,即
该垂线的平均流速。
两点法
●流速测点分别在水深的0.2 倍处和0.8 倍处(Mthd2/8 或Mthd 8/2)。
●从标准的纵剖面图看,该两点的平均值就认为是通过水流的典型的
平均值,即该垂线的平均流速。
●当使用两点法时,本仪器还包括一个质量检查功能。
o 垂直于纵剖面标准的理想流速是接近表面的流速(水深的0.2 倍处)
要大于接近水底的流速(水深的0.8 倍处)。
48
o 如果测得的是接近表面的流速小于接近水底的流速,仪器会提醒你。
o 你将增加一个在水深的0.6 倍处的测流,将两点改变成三点。从而
得出真实的平均流速。
三点法
●三点法用于水流与断面不是按理想的情况确定分布的。
●流速测点分别在水深的0.2 倍处、0.6 倍处和0.8 倍处(Mthd2/6/8
或Mthd 8/6/2)。
●平均流速的计算是:(V0.2+2*V0.6+V0.8)/4。
冰下:一点法
●测验者按§5.2.1.输入水深和冰厚度,以确定有效水深。
●本仪器可以用于冰下一点法。
●通用的USGS 方法是在水深的0.6 倍处作为有效水深进行测量。
o 流速测量将水深的0.6 倍处作为有效水深(冰层底部以下)。
o 校正系数(CF)用于计算测点的平均流速(描述冰的影响)。仪器
默认的校正系数是0.92(也可以由使用者确定)。
o 平均的测点流速就是校正系数乘以测验流速。
●标准的ISO 方法(ISO9196)将水深的0.5 倍处作为有效水深。
o 流速测量将水深的0.5 倍处作为有效水深(冰层底部以下)。
o 校正系数(CF)用于计算测点的平均流速(描述冰的影响)。仪器
默认的校正系数是0.89(也可以由使用者确定)。ISO 标准的校正系
数保持在0.88--0.90 之间。
o 平均的测点流速就是校正系数乘以测验流速。
49
冰下:两点法
●测验者按§5.2.1.输入水深和冰厚度,以确定有效水深。
●流速测点分别在有效水深(冰层底部以下)的0.2 倍处和0.8 倍处。
●两个测量值的平均值作为平均流速。
5.2.3.测量方法的设置
本仪器用许多方式决定测流的位置及结果,从而决定垂线的平均
流速。Toggle Method+键和Toggle Method-键用于浏览各种设定。
对于每一个象§5.2.2.描述的复合点的方式,仪器提供两种不同方法
的设定。
●一种方法是从上到下。
●另外一种是从下到上。
●使用时,仪器将假定你在相邻两点交替使用这样的顺序。
●这样就产生一个有效的测量过程,简化了相邻两点探头安置测深的
问题。
●Toggle Method 键用于选择另外一种方法。
下表描述了每种方法的设定。在使用本仪器时,这种方法按照出
现的顺序被列出来,并且带有显示的描述。
50
标注 索引 流速地点方式 测流顺序 特别参数
Mthd None 0 无 无 校正系数=1.00
Mthd .6D 1 一点 0.6 无
Mthd 2/8 2 两点 0.2,0.8 无
Mthd 8/2 3 两点 0.8,0.2 无
Mthd 2/6/8 4 三点 0.2,0.6,0.8 无
Mthd 8/6/2 5 三点 0.8,0.6,0.2 无
Ice .6D 6 冰下:一点
(USCS)
0.6 有效深度 校正系数=0.92
冰厚度
Ice .5D 7 冰下:一点
(ISO)
0.5 有效深度 校正系数=0.89
冰厚度
Ice .2/.8 8 冰下:两点 0.2 有效深度
0.8 有效深度
冰厚度
Ice .8/.2 9 冰下:两点 0.8 有效深度
0.2 有效深度
冰厚度
51
5.3.流量数据采集程序
在流量测量方式下采集数据时,这部分给出了一个确定的程序。
尽管确定,但是你使用的连续步骤取决于你的应用。
5.3.1.野外流量数据采集的准备
准备
●用§5.2.确定你使用的测流方式。
●仪器带往野外前,运行配置前的诊断(见§3.3.和§6.5.4.)。
给以器泄压
●给便携式仪器泄压(§3.1.)。
装配探头
●使用一个可能避免水流干扰的探头。
●在所有时间内保持仪器X 方向垂直于穿过河流的标签线(见§5.2.
和§8.1.)。
开机
●按住开/关机键1 秒钟直到显示屏打开。
●从醒来打开的显示屏按输入键进入主菜单。
野外诊断
●执行野外诊断(§3.3.2.)。
o 检查系统时间(系统功能菜单1)。
o 检查存储器状态(系统功能菜单2)。
o 检查温度数据(系统功能菜单4)。
o 检查电池容量(系统功能菜单5)。
52
o 检查原始数据和SNR 值(系统功能菜单6)。
设置系统参数
●检查参数设置菜单(主菜单1;§2.4.)。
o 系统单位(公制/英制)(设置参数菜单1)。
o 平均时间(设置参数菜单2)。
o 数据采集方式(设置成流量测量方式)(设置参数菜单3)。
o 盐度(设置参数菜单4)。
☉盐水中测量,将安装一个镀锌的阳极(§8.5.6.)。
o 见§2.4.关于设置的细则。
53
5.3.2.流量计算方式下数据采集的开始
下表列出了数据采集时显示的项目。
标注 说 明 英制 公制
RatedQ 流量 立方英尺/秒 立方米/秒
Stn 测号
Loc 测点 英尺 米
Dep 水深 英尺 米
Mthd 使用的流速方法;§5.2.3.
Mdep 测量水深
Vel X 轴流速 英尺/秒 厘米/秒
SNR 信噪比;§1.4.1. dB dB
Time 持续时间的平均值
δV 流速的标准误差;§1.4.2.
Spikes 干扰的数目;§1.4.4.
Bnd 界面调整值;§1.4.3.
NPts 已测量测点的数目(如删除键用
过,或许不同于平均时间)
Ang 相对于X 轴的流向角;§1.4.5. 度 度
Stn Q 部分流量 立方英尺/秒 立方米/秒
Stn V 平均部分流速;§5.2.2. 英尺/秒 厘米/秒
%Q 部分流量的百分比 % %
下列步骤描述了在流量测量方式下数据采集的顺序。
54
1. 从主菜单按3,开始运行。
2. 文件名菜单将被显示。
Data File Name
1:Name (none)
2:Extension (none)
3:Accept name
a.按1 指定文件名(必须)。
☉最大8 位数(0--9)。
☉按输入键,文件名显示在括弧内。
b.按2 指定文件的后缀名(任意)。
☉最大3 位数(0--9)。
☉按输入键,文件的后缀名显示在括弧内。
c.准备好后按9 开始数据采集。
☉系统检测这个文件名在存储器内不存在,然后显示开始测量的
情况。
e. 或者按暂停键Abort 或完成键End Section 回主菜单。
3. 开始水位情况将会显示。
1:Staff Ht 0.00
4:Gauge Ht 0.00
7:Rated Q 0.00
Next Stn When Ready
a.按1 和4 分别输入水尺和水位高度。
55
☉这些值用于文件数据设置,对系统无影响。
b.按7 可以改变流量比(Rated Q)。
☉流量比用于每个已完成的断面流量在总流量中所占的百分比。
对于操作来说不是必须的。
c.准备好后,按下一点键Next Station 继续。
4. 开始边缘情况将显示。
Starting Edge
Loc 0.00 Dep 0.00
LEW CF 1.00
Next Stn When Ready
a.按测点设置键Set Location 设置该测点的起点距(Loc)。
b. 按水深键Set Depth 设置开始边的水深(Dep)。
c. 按校正键Corr.Factor 设置必须的校正系数(CF)。
d. 按选定开始的水边(用于文件数据设置,不是必须的)。
e. 完成后,按下一点键Next Station 继续。
5. 测点情况被显示
Stn 1 Mthd .6D
Loc 0.00 Dep 0.00
MDep .6D
Press Meas
a. 按测点设置键Set Location 设置测点起点距(Loc)。
b. 按水深键Set Depth 设置水深(Dep)。
56
c. 用Toggle Method+键以及Toggle Method-键来选择测量该点的方
式,§5.2.。注意:在相同的时间内,测量深度是会改变的。
d. 按校正键Corr.Factor 设置必须的校正系数(CF);只有在方式
None,Ice.6 或Ice.5 时显示。
e. 按冰厚键Set Ice Depth 设置冰厚度(只有在方式被选择下显示)。
6.当所有的值都已确定,探头也放到指定位置,按测量键Measure 开
始测量。要确保探头的X 轴方向垂直于断面来限定水流通过该点(见
§5.2.和§8.1.)。
7.更新的流速及SNR 数据将显示出来。显示在测点目前测量的平均数
据。
Loc 2.00 MDep .6D
Vel (ft/s) 0.00
SNR (db) 0.0
Time (sec) 19
8.当测点测完后,流速及质量控制数据摘要被显示。
Vel 2.25 δV 0.04
Ang 5° SNR 15.1
Spikes 0 Bnd BEST
1:Accept 2:Repeat
a.该值表示去除干扰后,输入时间的平均值。
b.按1 接受测量结果并移到下一个测点(或如果该点是前点的话,那
么移向下一测点)。
57
c.按2 重新测量(用相同的测点号)。
注意:当测量重新开始时,其原来数据并没有丢失。但是从键盘无法
找到。原始数据一直被保存的,这些数据可以在原始数据文件(*.dat;
§6.5.2.)和摘要文件(*.sum;§6.5.3.)中摘取,但是不在流量
摘要文件(*dis;§6.5.4.)中。
9.如果该垂线要测一个以上测点(0.2 和0.8 倍水深等),系统将连
续进行下一次测量。
10.一条垂线测完后,仪器显示下一条垂线。
a.新垂线的测点、水深和数据方式基于先前的垂线进行预测。
b.如果用复合测量方法(0.2 和0.8 倍水深等),下一垂线将使用相
反的顺序(0.8 和0.2 倍水深等)。
c.在这一测点,你应重复步骤5—10 来增加垂线,或者从步骤11 开
始继续向下。
注意:在流量测量方式下,数据文件垂线的最大数目是100 个。
开始和结束的边缘也被认为是垂线,而每一个测点可以有超过三点的
测量(取决于流速方式)。垂线的重新测量,不会影响垂线数目的最
大值。
11.用上一点键Prev. Station 和下一点键Next Station 可以浏览完
成的测量数据。
a.垂线的种类取决于其地点和显示的顺序。
b.每个完成的垂线有四个显示框是非常有用的,按输入键Enter 可以
进行浏览。
58
Stn 1 Mthd .6D
Loc 2.00 Dep 1.35
Mdep .6D
Enter=More
Loc 2.00 MDep .6D
Vel 2.25 ft/s
Ang 5°
Npts 40 Enter=More
Loc 2.00 MDep .6D
SNR 14.5 Bnd BEST
δV 0.04 Spikes 0
Enter=More
Stn 2 Loc 2.00
StnQ 2.523 cfs
StnV 2.25 ft/s
%Q 4.5% Enter=More
c.使用测点设置键Set Location 、水深键Set Depth 、校正键
Corr.Factor 和冰厚键Set Ice Depth 编辑垂线的情况。
d.开始测量以及开始边的情况也可以看到和进行编辑(当看到测点1
按上一点键Prev. Station)。
e.按测量键Measure 用于开始一条垂线的测点开始到完成的时间内,
此时下一点键Next Station、上一点键Prev. Station 是不能使用
的。
f. 测量键Measure 只有在测量时可用(未完成的测点)。
12.当所有的垂线测完后,按完成键End Section。
a.激活完成边的显示。在该点输入完成边情况。显示屏将象开始边的
屏显一样工作(见步骤4)。
b.下一点键Next Station、上一点键Prev. Station 能用于观看/编
辑其他的垂线,但是不能增加新的测量。
59
c.当所有参数被正确设置后,按流量键Calc. Disch 完成流量计算。
13.流量计算完成后,三个有用的显示框将显示。按输入键Enter 进
行转换。
File 30234540.002
TotalQ 63.254cfs
RatedQ 62.500cfs
EndSec or Enter=More
Stations 23
Mean V 1.23 ft/s
W 23.0 A 47.3
EndSec or Enter=More
Mean SNR 16.5 db
MeanδV 0.05 ft/s
Boundary BEST
EndSec or Enter=More
分类 说明 英制 公制
RatedQ 流量比 立方英尺/秒 立方米/秒
TotalQ 计算的流量 立方英尺/秒 立方米/秒
Stations 垂线的总数目(不包括边)
MeanV 垂线的平均流速 英尺/秒 厘米/秒
W 总宽度 英尺 米
A 总面积 平方英尺 平方米
MeanSNR 平均的信噪比;§1.4.1. dB dB
MeanδV 流速平均标准误差;§1.4.2. 英尺/秒 厘米/秒
Boundary 平均的界面调整值;§1.4.3.
14. 按完成键End Section 收藏数据文件回到主菜单。注意:完成键
60
End Section 只有在显示文件最后一条垂线时才起作用(或在流量测
量方式下的结束水边)。如果你浏览过去的数据,直到浏览完测完水
边的垂线时才能结束垂线的测量。
a.系统回主菜单前,要花几秒钟收藏数据。
b.注意:关机前必须先回到主菜单,以保证所有的数据被可靠的保存。
6.计算机软件
6.1.软件安装
在计算机内安装数字流速仪的软件。
●将所配CD 放入计算机。
●然后很快显示安装菜单。
ο 如果安装窗口几秒钟内不出现, 按Start|Run 和键入
d:\install.exe。这里d:/是指计算机的光驱。
●从软件安装菜单窗口按软件安装键Floow Tracker Software
Installation。
●按照屏显的介绍安装。在PDF 版看仪器手册。
●将CD 放入计算机。
●CD 放入后,安装菜单将很快显示。
ο 如果安装菜单几秒钟内没有出现, 按Start|Run 和键入
d:\install.exe。这里d:/是指计算机的光驱。
●从软件安装菜单窗口按Browse CD 键。该仪器手册PDF 的说明就设
61
置在地址\_pdf-docs\FlowTracker 上。
6.2.软件总览
仪器使用包括用Windows 的基础软件来完成一些功能。
●从仪器下载数据到计算机。
ο仪器内部有一个2MB 的内存(非易失性存储器)。数据经分析、存
档选录到计算机。完成这些功能要使用SonRecW 软件。SonRecW 是仪
器软件包中的一个单位,其描述见§6.4.。
●将二进制数据文件改变成易接受的ASCⅡ码。
ο仪器数据文件使用紧密的二进制。数据输出(Data Export)在仪
器软件包中是一个单位,它将二进制数据文件改变成易接受的ASCⅡ
码。软件及输出文件码如§6.5.所述。
●执行详细的系统诊断程序。
οADVCheck 是仪器软件包中的一个单位,它用于评估仪器运行中的
所有方面。如§6.5.4.所述。
●建立直接、连续的通讯。
οSonTermW 是仪器软件包中的一个单位,它可以直接同仪器的CPU
对话。见§6.7.所述。直接的、连续的通讯在附录A 中讨论。
●用计算机进行即时数据的采集。
ο数据采集的即时软件联接到计算机在目前的发展是顺利的。但是不
能用于断开联接时。
6.3.软件窗口
仪器软件窗口包用于给所有主要的仪器功能发送程序。
62
● 为了使仪器运行, 按Start|programs|SonTek
Software|FlowTracker 启动仪器。
图5 流速仪发射窗
●启动后,将显示一个输出窗口如图5 所示。从该输出窗口可以运行
下面的程序。
●SonRecW—存储器的选录,见§6.4.。
●DataExport—输出二进制数据到ASCⅡ码,见§6.5.。
●ADVCheck--系统诊断软件,见§6.6.。
●SonTermW—终端仿真器,见§6.7.。
6.4.数据文件下载
SonRecW 用于从内部存储器下载二进制数据。SonRecW 工作情况如下:
63
●与仪器建立通讯联系。
●从内部存储器下载一个文件地址。
●使用者确定哪个文件下载及其目标地址。
●软件以一个高传输率(通常115200)进入一个特殊的下载方式,
并以该速率下载这些确定的文件。
图6 SonRecW(存储器数据输出)窗口
SonRecW 窗口被分为几个部分(见图6)。
●左部灰色区域显示程序状态。
●右部白色区域显示内部存储器的文件地址簿。
64
●进入主要的程序功能使用下部存储器的地址簿。
●左上方设置基本的通讯参数。
●上方的联接键Connect 建立与仪器的联接。
●上部中间部分指定了RS485 地址(不用于仪器)。
●右上方指定了下载的传输速度。
●右边底部显示要下载文件的目的地址。
下载介绍
●用电源/通讯缆线联接仪器与计算机。
●打开仪器。
●按联接键Connect 建立联接,并恢复存储器的地址簿。
●在右下部确定一个目的地址(用Browse 键)。
●从显示目录中选择一个或多个文件,文件可以通过多种方式选择:
ο只选择一个文件。
ο按住Control 或Shift 键可以选择连续的或多个文件。
ο按Select All 键选择存储器内的所有文件
●按Download 键下载所有选中的文件到指定的地址中。
●观察左部下载程序区域的文件状态。
●下载文件用*.WAD 文件延伸。
内部存储器的格式化
●Format 键在显屏的右方下部,可以清空内部的存储器。
●清空内部存储器以前,要确定所有的文件都已下载。
●按Format 键,然后当警告信号窗口出现时按OK。
65
●存储器的格式化也可以在面板键盘上完成(§2.5.3.)。
下载速率
●SonRecW 用很高的速率下载数据文件(与一个标准的系统通讯而
言)。默认的下载速率是115200。
●高传输率只能用高质量、相对短的电缆线(如我们所配的)。
●如果下载遇到麻烦,试着使用一个较慢的下载速率。
通讯参数
●通讯口和传输速率设置,可以在屏显上方左侧修改。
●在Settings|Port Setting 菜单下,能发现所有的通讯设置(存储
单元的数目,停止存储等等)。
6.5.数据输出软件(FlowExporter)
仪器的数据文件是用简洁的二进制记录的。为接近这些数据,一
个叫FlowExporter 的窗口程序用于选录数据到不同的ASCⅡ码文件。
每个含一个特别类型数据。
将二进制数据文件转换成ASCⅡ码文件,用以下几步:
●如§6.4.所述从仪器向计算机下载数据。
●运行FlowTracker 软件
(按Start|Programs|SonTecSoftware|FlowTracker)。
●按数据输出键DataExport,开始运行FlowTracker 软件。
66
图7 FlowExporter(数据输出)窗口
●按Open File 键,用于浏览窗口选择仪器的二进制文件,用*.WAD
延伸。
●按Options 键确定输出的系统单位和一个(如果需要)固定的输出
地址给所有的ASCⅡ码输出文件,然后按OK。
图8 FlowExporter 单位窗口
●在FlowExporter主窗口的右边下面用Browse 键确定一个不同的输
出地址给ASCⅡ码文件(如果需要的话)。
●FlowExporter 用*.WAD 文件及其延伸文件寻找数据文件,并产生不
同的输出文件。所有的输出文件都有相同的文件名,但是有不同内容
的延伸文件。
67
οConfiguration Data (*.CTL):系统结构数据(§6.5.1.)。
οSample Data (*.DAT):原始的每秒一次的采样流速和SNR 数据(§
6.5.2.)。
οBrust Data(*.SUM):对于每一个测量干扰,使用者确定垂线情况、
测速的平均值、流速的标准误差和SNR 值(§6.5.3.)。
οDischarge Data (*DIS):流量和垂线摘要数据(§6.5.4.)。
●输入一个ASCⅡ码类型文件,选择文件类型点击Export Selected
Variable。
●如果立即输出所有的ASCⅡ码文件,点击Export All Variables。
●窗口右方的对话框给出程序及输出状态的显示。
●重点:FlowExporter 在写的过多的ASCⅡ码输出文件面前,不是快
速的。在选录ASCⅡ码数据前要确定文件没有修改或文件使用的是同
一个文件名。
68
6.5.1.数据结构(﹡.CTL )
文件*.CTL 包含了仪器系统结构的一个摘要。这个文件在显然的
ASCⅡ码文本中,并可以用任何的编辑文本去读(Word,Notepad 等)。
在Options 键下用系统确定的单位进行数据选录(英制或公制)。
6.5.2.数据采样(﹡.DAT)
数据采集的方法(通过键盘,或者使用即时软件)决定了被送往
原始数据文件(﹡.DAT )的数据的输出格式。
使用键盘收集文件。
●输出文件由记录下的在每一垂线上每秒一次的采样流速及SNR 数
据组成。
●所有的测量结果均被选录,即使是重复的。
●在ASCⅡ码表格中的文件能够非常容易的被大多数事后处理软件所
装载(Lotus,Excel,Matlab 等等)。
●输出文件的每一行描述了每秒中一次的采样。
●在每一行表格划定的数据,组成了每一列表示一个数据类型的表
格。下表表明了每一列中的数据。
●在FlowExporter 中用Options 键来选择系统使用的单位。
69
列号 说明 英制 公制
1 干扰数
2 年
3 月
4 日
5 时
6 分
7 秒
8 VX 英尺/秒 厘米/秒
9 VY 英尺/秒 厘米/秒
10 VZ 英尺/秒 厘米/秒
11 SNR1 dB dB
12 SNR2 dB dB
13 SNR3 dB dB
用即时软件收集的文件
●用即时软件采集的测速数据用不同的数据格式,而且接下来用不同
的输出格式。
●输出文件包括原始的测速采样。
●在ASCⅡ码表格中的文件能够非常容易的被大多数事后处理软件所
装载(Lotus,Excel,Matlab 等等)。
●输出文件的每一行描述了每秒中一次的采样。
70
●在每一行表格划定的数据,组成了每一列表示一个数据类型的表
格。下表表明了每一列中的数据。
●在FlowExporter 中用Options 键来选择系统使用的单位。
列号 说明 英制 公制
1 年
2 月
3 日
4 时
5 分
6 秒
7 VX 英尺/秒 厘米/秒
8 VY 英尺/秒 厘米/秒
9 VZ 英尺/秒 厘米/秒
10 VX 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
11 VY 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
12 VZ 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
13 SNR1 dB dB
14 SNR2 dB dB
15 SNR3 dB dB
16 温度 ℉ ℃
17 电池电压 V V
71
6.5.3.成组数据(*.SUM)
摘要文件(*.SUM)只有对使用键盘采集数据来讲是可以利用的。
各种正确的格式取决于使用的数据采集的方式。
流量数据采集方式
●文件由每一次测量的垂线情况和统计摘要组成。
●即使测量重来,每一次测量和输出的数据被存储和输出。重复点的
测量被标记以便不用于流量计算或在流量摘要文件显示(*.DIS)。
●在ASCⅡ码表格中的文件能够非常容易的被大多数事后处理软件所
装载(Lotus,Excel,Matlab 等等)。
●在每一行表格划定的数据,组成了每一列表示一个数据类型的表
格。下表表明了每一列中的数据。
●在FlowExporter 中用Options 键来选择系统使用的单位。
列号 说明 英制 公制
1 干扰数目
2 测点数(如果重复-1)
3 测流方式;§5.2.3.
4 测深
5
采样号(如删除键用过,或许不同于
平均时间)
6 从平均数中去掉的干扰数
7 校正系数;§5.2.2.
8 测点 英尺 米
72
9 水深 英尺 米
10 冰厚;§5.2.1. 英尺 米
11 VX 英尺/秒 厘米/秒
12 VY 英尺/秒 厘米/秒
13 VZ 英尺/秒 厘米/秒
14 VX 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
15 VY 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
16 VZ 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
17 SNR1 dB dB
18 SNR2 dB dB
19 SNR3 dB dB
20 SNR1 标准误差 dB dB
21 SNR2 标准误差 dB dB
22 SNR3 标准误差 dB dB
23 平均温度 ℉ ℃
24 平均电池电压 V V
73
一般数据采集方式
●文件由每一次测量的垂线情况和统计摘要组成。
●即使测量重来,每一次测量和输出的数据被存储和输出。重复点的
测量被标记以便不用于流量计算或在流量摘要文件显示(*.DIS)。
●在ASCⅡ码表格中的文件能够非常容易的被大多数事后处理软件所
装载(Lotus,Excel,Matlab 等等)。
●在每一行表格划定的数据,组成了每一列表示一个数据类型的表
格。下表表明了每一列中的数据。
●在FlowExporter 中用Options 键来选择系统使用的单位。
列号 说明 英制 公制
1 干扰数目
2 测点数(如果重复-1)
3
采样号(如删除键用过,或许不同
于平均时间)
4 从平均数中去掉的干扰数
5 测点1 平均值 英尺 米
6 测点2 平均值 英尺 米
7 水深 英尺 米
8 测深 英尺 米
9 VX 英尺/秒 厘米/秒
10 VY 英尺/秒 厘米/秒
11 VZ 英尺/秒 厘米/秒
74
12 VX 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
13 VZ 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
14 VY 标准误差 英尺/秒 厘米/秒
15 SNR1 dB dB
16 SNR2 dB dB
17 SNR3 dB dB
18 SNR1 标准误差 dB dB
19 SNR2 标准误差 dB dB
20 SNR3 标准误差 dB dB
21 平均温度 ℉ ℃
22 平均电池电压 V V
6.5.4.流量数据(*.DIS)
流量数据的摘要文件(*.DIS)只有对使用键盘采集数据来讲是可以
利用的。各种正确的格式取决于使用的数据采集的方式。
●文件列出了流量测验的一个摘要,包括一条垂线接一条垂线的数
据。
●文件在一个明显的ASCⅡ码文本中。
●文件可以用任何编辑文本接近(Word,Notepad 等)。
●文件的位置接口由几列组成,下面详细介绍。
●对于每一次测量有一行(记住垂线上进行多点测量取决于测量方式
的采用)。
75
●在FlowExporter 中用Options 键来选择系统使用的单位。
列号 说明 英制 公制
ST. 垂线数目
Loc. 测点
Depth 水深
IceD 冰厚;§5.2.1. 英尺 米
MDep 测深
Clock 测验开始时间 hh:mm hh:mm
Npts
采样号(如删除键用过,或许
不同于平均时间)
Spike 去掉的干扰数;§1.4.4.
Vel 测量的平均VX 英尺/秒 厘米/秒
SNR 平均的信噪比;;§1.4.1. dB dB
Angle 流向角;;§1.4.5. ° °
Verr 流速的标准误差;§1.4.2. 英尺/秒 厘米/秒
Bnd
界面调整索引(描写索引区在
文件中显示);§1.4.3.
Temp 平均温度 ℉ ℃
下列值对每一次测量仅仅显示一此,这些值对复合测量的点被设置成0。
见§5.2 关于这些值的细则。.
Corr Fact 校正系数
Mean V 垂线平均流速 英尺/秒 厘米/秒
76
Area 断面面积 平方英尺 平方米
Flow 断面流量 立方英尺/秒 立方米/秒
一般数据采集方式
●文件给出了测验垂线的一个摘要。
●文件在一个明显的ASCⅡ码文本中。
●文件的位置接口由几列组成,下面详细介绍。
●对于每一次测量有一行(记住垂线上进行多点测量取决于测量方式
的采用)。
●在FlowExporter 中用Options 键来选择系统使用的单位。
列号 说明 英制 公制
ST. 垂线数目
Loc.1 测点1 平均值 英尺 米
Loc.2 测点2 平均值 英尺 米
WaterD 水深 英尺 米
MeasD 测深 英尺 米
Clock 测验开始时间 hh:mm hh:mm
Npts
采样号(如删除键用过,或许不同
于平均时间)
Spike 去掉的干扰数;§1.4.4.
VX X 方向的平均值 英尺/秒 厘米/秒
VY Y 方向的平均值 英尺/秒 厘米/秒
77
VZ Z 方向的平均值 英尺/秒 厘米/秒
SNR1 平均SNR1;§1.4.1. dB dB
SNR2 平均SNR2;§1.4.1.; dB dB
SNR3 平均SNR3;§1.4.1. dB dB
VXErr VX 标准误差;§1.4.2. 英尺/秒 厘米/秒
VYErr VZ 标准误差;§1.4.2. 英尺/秒 厘米/秒
VZErr VY 标准误差;§1.4.2. 英尺/秒 厘米/秒
Bnd
界面调整索引(描写索引区在文件
中显示);§1.4.3.
Temp 平均温度 ℉ ℃
6.6.软件诊断(ADVCheck)
ADVCheck 是一个用于确定仪器执行情况的诊断程序。
●它为你提供了一个用于确定仪器执行情况的强有力的工具。
●我们忠告:熟悉这个软件并定时运行一下。
运行ADVCheck
●将仪器探头放入水中,一个小的水箱或水桶中,并能看到界面(表
面、边或水底)。理想的界面应该距探头20—30cm。
●将仪器与计算机联接并上电。
● 运行FlowTracker 软件( 按Start|Programs|SonTek
Software|FlowTracker)。
●按ADVCheck 键。
78
图9 ADVCheck 窗口
ADVCheck 的使用
●按Connect 图像。
图10 ADVCheck 通讯窗口
●选择联接仪器的接口(COM1—COM8)。
●选择9600 的波特传输率(仪器默认的通讯波特传输率)。
●按Go。
●软件将与仪器建立通讯联接,下载系统的参数,并开始特别的
79
ADVCheck 的操作方式。
●窗口上方的时间将记录下显示更新的时间,大概每5 秒更新一次。
●看§6.6.1.描述了采样程序的输出,如何使用确定所希望的仪器执
行ADVCheck 的情况。
●被ADVCheck 检测的关于信号强度侧面的显示的更多情况,提交给
仪器操作手册。
6.6.1.采样程序的输出
图10 ADVCheck 采样输出屏
ADVCheck 的操作使用以下方式:
●仪器发出一个声波脉冲信号,接着返回的信号给两(或三)个接收
器中的一个,作为一个跟随发出脉冲的时间函数。
●回收信号强度的特性用来确定系统执行的不同方面。
●软件也描述了对于每一个接收器对于时间的正、余弦的关系。这些
80
使用内部的诊断程序,不必使用者自己诊断。正弦和余弦的输出在手
册中没有讨论。
信号强度对于时间的图形表明了一些特点。
●波形从发出脉冲开始。
●增加的信号强度在一个钟形曲线上,与采样区是相称的。
●如果在范围内,有一个从界面返回的干扰。
●显示约5 秒更新一次(每次都是采样的平均数)。
●水平轴线表示时间单位,时间同与传送器的距离相符,每一点是
0.06cm。
●纵轴是内部信号强度,单位是点数(每点=0.72dB)。
ADVCheck 信号强度图形的特点详细描述如下:
●横轴开始的20 个点是电路和传输脉冲振荡的。传送脉冲由一个很
强的电子信号产生,这要花费一些电路及转换器的时间去恢复。
●如果水中有足够的分散介质,将会有一个钟形的信号与传输脉冲相
连穿过两个接收器的交点区。图形的顶点就是采样值的中心区。这个
采样的中心区域是由于探头的不同而不同的,但是其典型的范围是
180--200 个点数。三个接收器在相同的点看到波形顶点,尽管其波
形的高度或曲线形状有所变化。
●如果探头距界面(河底、水面或水边)太近,一个尖锐的反射信号
将会被看到。其大小河形状取决于其自然界面的情况,比如它到仪器
探头的距离、水声的情况。我们可以估计出界面反射点到探头的距离。
在图11,从探头大约310 个点或19cm 就会产生。
81
●在收到界面反射后,信号将在没有界面反射的区域变成平的。变平
后的值是电子干扰的值,其典型值在80—95 点之间,它将以表格的
形式显示在上方。一个简单的测量仪器干扰值的方法是当探头放入水
中时运行ADVCheck。在此情况下,全部的图形状表示不断回收的仪
器的干扰水平。
●使用ADVCheck,重要的是明白输出图形会因为自然的声音分散而
非常不同。回收信号的波形和高度,特别是采样区的钟行图,在更新
时将会非常不同。当用此诊断程序时,看图形总的波形和特色是一致
的。
在操作ADVCheck 时,下列功能可以使用:
●按Pause-Stop 键可以暂停显示,再按一下可回到更新后的显示。
●按Save File 键可以存储ADVCheck 的数据到一个文件中。用
ADVCheck 也可以回放。在有故障或遇到麻烦时可送回我们解决。
●按Zoom 和XzoomY 键可以改变坐标的比例。
●按Average 键即运行连续收发的平均值,这对于连续采样中去掉自
然的不确定性是非常有用的。显示的即平均值,直到Average 键被再
按一次。
●按Close 键退出ADVCheck。软件退出前将使仪器关机。
屏幕上方显示一个输出表格,是关于三个接收器中的每一个的诊断参
数。每一个接收器的显示情况如下所述:
●Noise Level—给出了对于每一个接收器电子声音的标准,是当仪
器在水中没有收到任何反射回来的其他干扰时,由信号本身强度决定
82
的。这要求信号强度同扁平接口要匹配,在曲线图界线的远端。
●Min/Max Cos—用于本公司内部诊断,在此不介绍。
●Min/Max Sin--用于本公司内部诊断,在此不介绍。
●Peak Level—这是对于三个接收器中的任一个在采样区峰值的高
度。
●Peak Pos—这是三个接收器中每一个在采样区峰值中心的位置。对
于每一个接收器,此位置大致相同,典型的在5—10 个点之间。
6.6.2.硬件程序的诊断
ADVCheck 可以用来发现仪器产生的大多数问题,这部分描述了对于
公共位置的程序输出。
图12 ADVCheck 在低强度分散介质下的输出
低强度分散介质(图12)
83
如果水中没有充分的分散介质的话(比如水很清),采样区的峰值将
会很小或根本不存在。这个位置可以同一个故障的传送器所混淆,除
非界面出现。在这个位置,可以放少量的悬移质来当作分散的介质(好
的灰尘或泥土是很好的)。
图13 ADVCheck 在传送器故障下的输出
传送器故障(图13)
在正常范围内信号强度出现一个平平的回复信号。这种情况会同断的
探头或低散质所混淆(见图12)。注意反射的缺乏与低散质水平的区
分。
84
图14 ADVCheck 在接收器故障下的输出
接收器故障(图14)
每个接收器所接收的信号在采样区有相近的强度。如果不同之处超过
10—20 个点,将每个传送器擦干净以确定光束没有被堵塞。如果还
有问题,请与我们联系。
85
图15 ADVCheck 在接收器臂受损下的输出
接收器臂受损(图15)
如果在采样区内一个接收器沿水平轴有位移,表示接收器臂有弯曲。
通常弯曲的探头可以被快速的修复并且校准探头。如果你的探头臂受
损要修复的话,请与我们联系。
86
过分的噪音
如果电声波比它的正常值(80—95 个点)高出10 个点的话,表示出
现了问题。声波值比正常值高是因为外在电磁场的干扰,或者因为在
接收器电路上有水凝结。
图16 ADVCheck 在高强度信号穿过界面下的输出
高强度信号穿过界面(图16)
如果信号穿过界面后没有快速下降,那么增高的声波可能潜在增加流
速测量中的噪音值。增加的声波在小水箱中最常见,特别是用arcylic
或玻璃做的。在办公室或实验室做实验会出现,用仪器在野外操作时
是非常罕见的。
87
6.7.终端仿真器(SonTermW)
SonTermW 是用于与仪器直接联接的终端仿真器
·直接的通讯联系对仪器来说是不必的。
·SonTermW 最公共的用途是确定系统的通讯联系。
图17 SonTermW 窗口(终端仿真器)主窗口
●SonTermW 窗口被分成几个部分(见图17)
●兰色区域表示仪器的输出,仪器将会附和它所收到的所有指令。
●下面白色区域表示使用者的命令。
●左上方允许使用者设置基础的通讯参数。
●左面中间有几个快速键,按相应的键进入。
88
确定系统通讯
●用电源/通讯缆线联接仪器与计算机。
●开机。
●按BREAK 图象,仪器将回答一个醒来的信息。
通讯参数
●计算机接口和传输率可以在屏幕左上方确定。
●可以在Communication|Settings 菜单中找到(或按Alt+S)所有
接近的通讯设置(存储单元的数目,停止存储等等)。
快速键
●Connect 通过端口建立计算机软件控制。
●BREAK 发出叫醒信号(传送线持续高于300ms)将系统唤醒,并将
它处于待命状态。
●Set Time 打开一个窗口,显示日期及时间。使用者可以按OK 将仪
器时间设置成这个时间,或确定下显示的时间然后按OK 将时间设定
为所要求的时间。
●其他的命令键仪器不常使用。
●对数文件和命令文件
●使用File|Log File 菜单(或按Alt+L)确定一个对数文件记录下仪
器的所有输入。所有的输出显示在兰屏中,并被写入一个ASCⅡ的文
本文件中。
●使用File|Commond File 菜单(或按Alt+C)确定一个命令文件给
仪器。该文件的每一行都是ASCⅡ的文本文件。其任意性允许使用者
89
使系统的结构和布置自动化。
6.8.即时数据收集软件
及时采集数据软件(连机进行数据采集)目前正在发展中,如拆开联
接则是没有用的。
7.硬件
7.1.电缆线及接口
7.1.1.探头缆线
测流探头通过一个短的200cm 长的电缆线联接到手持仪器上。
●这是一根常见的、对声音有高灵敏度的电缆线。
●它是一次性的与手持仪器相连的。
●应避免缆线受到损坏,特别是砍割护套或剧烈弯曲以损坏内部的导
线。损坏将严重的影响仪器的操作。
7.1.2.外部电源/通讯电缆
匹配的一根电缆线用于联接手持仪器到一个外部的计算机和电源,该
缆线有三个接口。
●一个5 芯的防水接口匹配手持仪器上的相应接口。
●一个DB9 的母接口匹配一个标准的计算机的相应接口。
●一个2 芯的接口匹配仪器到外部电源(任选),当下载数据或测试
系统时,外部电源可以使用以节约电池能量。
90
下表表明电源/通讯电缆线的接口。
5 芯接口 功能 DB9 接口 2 芯接口
A 电源(6-15VDC) 1
B RS232 数据输出 2
C RS232 数据输入 3
D RS232 地 5
E 电源地 2
7.2.电源
7.2.1.外接电源
仪器运行要求输入电压6—15VDC。
●如输入电压高于15VDC,将会严重损坏电路。
●仪器在数据采集时功率约为1.0W(背景灯不亮)。
ο背景灯将增加总的电源消耗量到大约2.0W。
●关机后,仪器保持一个很小的电流(约0.5mA)。
除非输入的电源电压高于7.0V,否则仪器无法开始采集数据。
●电压低于7.0V 表明电池已经用尽。
●如果电压低于7.0V 开机的话,将显示一个低电压警告并自动关机。
●如果电压低于7.0V,当仪器开始采集数据时,将显示一个低电压
警告,并自动关机。
●在数据采集时,如果电压低于7.0V,将显示一个警告信息。数据
采集停止,应重新放入新电池以防止数据丢失。
91
当仪器不使用时,应避免电池耗尽。
●存放仪器前,应关机。
●关机后,仪器将消耗一个很小的电流(约0.5mA)。
●新的碱性电池在这种情况下耗尽,可以维持6—8 个月。
●如果仪器将被闲置较长一段时间(超过一个月),应将电池拿掉,
避免不必要的消耗。
7.2.2.电池
仪器使用8 节AA 电池:碱性、镍氢或镍铬电池。
碱性 镍氢 镍铬
普通种类 一次性 可充电 可充电
电池容量(典型) 2.85Ah 1.60Ah 0.70Ah
新电池电压 12.0V 10.2V 10.0V
耗尽电池电压 7.0V 8.0V 8.5V
大概使用寿命 25h 15h 7h
接近仪器电池数据
●从主菜单按2 进入系统功能菜单,然后按5 进入电池数据。
●仪器显示电池的电压以及估计的剩余的容量(百分比),是基于三
种电池的电压而言的。
●仪器本身无法确定其本身使用的是哪一种电池。
●估计的电池容量基于电压,仅仅是个大概,特别是对于可充电的电
池,其电压的特性可以改变电池的寿命。
92
当仪器不使用时,避免电池无谓的耗尽。
●存放仪器前,应关机。
●关机后,仪器将消耗一个很小的电流(约0.5mA)。
●新的碱性电池在这种情况下耗尽,可以维持6—8 个月。
●如果仪器将被闲置较长一段时间(超过一个月),应将电池拿掉,
避免不必要的消耗。
7.2.3.电池更换
电池可以从手持式仪器背面后盖处打开看到。
●首先关机。
●卸掉电池盖与机壳保持联接的6 个螺丝。
●从电池盒中拿出旧电池。
●按盒内指示的方向装入新电池。
●用4 个螺丝固定好电池盒的盖子。
●开机,检查电池电压的值,确定可靠的安装(从主菜单按2 进入系
统功能设置,然后按5 到电池数据)。
ο新的碱性电池将显示约12.0VDC。
ο充满的镍氢电池将显示约10.5VDC。
ο充满的铬氢电池将显示约10.0VDC。
7.3.内部电路及线路总览
这部分描写本仪器内部的布局设计情况,描写了仪器后盖打开后看到
的内部情况。
●液晶屏幕置于表面盖下。
93
●键盘置于表面盖上。
●O 形环密封套暴露再顶部。当操作仪器时,应小心避免伤害到O 形
环及表面。每次收藏仪器时要清洁及检查O 形环及表面。
●接收器板被置于盒内一个窄窄的顶部。探头盒接收器是固定相连
的。
●仪器的处理器(模拟和CPU 板)被置于盒内一个宽的顶部。这两块
板在一端用一个边界联接器相连。见§7.4.详细描述了仪器的处理
器。
●电池被装在接收器板下,从盒的背后可以看到。
下面是对仪器联接的不同使用特性的电缆线的描述:
●一根16 针的带状线联接接收器板到模拟板。带状线每头用相同的
针对针插座相连。这根带状线也可以被设置成其他端,然而按键只能
在一个方向安装。。
●从温度传感器(在探头内)出来的2 根缆线联接到一个红色的2 针,
按键开关在模拟板上(表明温度)。
●电池及外接电源(经外加电源/通讯接头)联接到一个红色的3 针,
按键开关在模拟板上(表明电源)。
●RS232 联接的通讯从电源/通讯接头联接到一个红色的5 针,按键
开关在CPU 板上(表明USER)。
●附着在液晶显示器的5 针接头,被分成2 个接头:一个红色的3 针,
按键开关在CPU 板上(表明CTD)。一个红?



温度计 红外线测温仪 温湿度表 风速计 照度计 紫外线强度计
可燃性气体检测仪 氧气分析仪 烟气分析仪 二氧化碳分析仪 万用表 示波器
电池测试仪 电力分析仪 电缆故障定位仪 钳表 硬度计 场强仪
高斯计 酸度计 工业工具 噪音计 亮度计 电阻测试仪
记录仪 汽车尾气分析仪(烟度计) 套装组合工具 尘埃粒子计数器
发布人:众宇旺仪器 发布时间:2009年6月24日 已被浏览 2697 次 〖 打印本文