[发明专利]一种声学多普勒仪器检测方法

说明书

本发明公开了一种声学多普勒仪器检测方法，以细丝作为声反射体，将细丝拉伸称为平面或空间结构，并浸入水中与声学多普勒仪器测量区相交，使声学多普勒仪器在流速测量时的信号质量能够达到宣称的有效测量范围。本发明适用于声学多普勒仪器计量、测试领域，为声学多普勒仪器的流速量值溯源提供保障。

技术领域

本发明属于声学多普勒仪器计量测试领域，特别是涉及以细丝作为声反射体的仪器流速量值的测试和校准。

背景技术

声学多普勒仪器主要指的是超声多普勒流量计、声学多普勒流速仪、声学多普勒剖面仪(ADCP)等基于多普勒效应(Doppler effect)的声学仪器，其流速测量的基本思想是：传感器在流水水中发射脉冲或连续形式的超声波，与水中含有如泥沙、微生物等声反射体碰撞后会产生多普勒效应，使得返回传感器的超声波发生频率偏移，基于跟随性假设，认为水中声反射体速度与水流速相等，则根据超声波频率偏移与水流速之间的单调关系可以得到准确的流速。超声多普勒仪器因其高精度、低扰流、不易损坏等优点，广泛用于水文、海洋观测领域。

对于声学多普勒仪器的校准多是在实验室采用静水法提供标准流速值，从而实现对声学多普勒仪器流速测量能力的检测。常用的做法是在水体中布撒固体颗粒物或气泡作为声反射体，由于声学多普勒仪器流速量值检测依赖于声反射体与仪器之间的相对运动，但这类声反射体微粒由于密度原因在静水中难以长时间悬浮，难以保障信号质量的稳定性，又存在随着水体流动的问题，导致了大部分声学多普勒仪器在实验室测量时的信号质量难以达到良好状态，无法满足声学多普勒仪器流速量值的测试和校准需求，这也是其在实验室检测的主要困难。

因此，研究一种长效、稳定的声反射体生成技术，对声学多普勒仪器的实验室检测具有至关重要的作用，是保证流速、流量等量值传递的关键步骤。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳定的声反射体，保证声学多普勒仪器的信号质量能够维持在有效范围内，实现实验室检测。在实验室检测时，能够为声学多普勒仪器提供稳定、高质量声反射体，从而保障仪器信号质量。

本发明提供一种声学多普勒仪器检测方法，其中以细丝或穿有多个小球的细丝代替颗粒物作为水中的稳定声反射体。

本发明提供了一种声学多普勒仪器检测方法，其中，

步骤一、提供用于测试的大容量水槽，在所述大容量水槽内设置测试水体；

步骤二、制作丝式声反射体，通过框架将的细丝线拉伸成空间平面或空间结构；

步骤三、丝式声反射体固定，将丝式声反射体带框结构浸入声学多普勒仪器的测试水体，并使其在测试水体中的位置固定；

步骤四、将声学多普勒仪器置于水中，并通过调节声学多普勒仪器与丝式声反射体距离和夹角，使信号质量达到仪器有效测量范围。

其中，所述细丝的直径在10μm～1mm范围内，线上可穿有多个小球用于增强反射信号。

其中，丝式声反射体带框结构为水平设置或倾斜设置。

其中，所述声学多普勒仪器包括点式声学多普勒流速仪、声学多普勒剖面仪、声学多普勒流量计。

本发明提供了具有悬浮状态稳定、信号质量良好的声反射体，有助于提高声学多普勒仪器流速量值的实验室检测能力。

本发明形成了一种静水体中长期稳定有效的声反射体；使声学多普勒仪器在实验室检测时，能够长期保持良好的信号质量；有助于声学多普勒仪器实验室检测的可靠性；保证了声学多普勒仪器量值溯源传递的有效性。

附图说明

图1为丝式声反射体制作和配置的工作流程框图；

图2为丝式声反射体向水平面的局部投影示意；