基本原理
聲學(xué)多普勒剖面流量計(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,該回波信號被聲學(xué)多普勒流速儀接收。懸浮物質(zhì)會隨水流而漂移,從而產(chǎn)生多普勒效應(yīng)(即回波信號額頻率與發(fā)射信號的頻率之間產(chǎn)生一個頻差),通過測量得到的多普勒頻移可得到相應(yīng)點的流速。
聲學(xué)多普勒流量儀安裝有2個換能器,換能器與安裝中心軸線有一定的夾角,每個換能器既是發(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)動速度和水體流速相同,當(dāng)懸浮物質(zhì)的運(yùn)動方向是接近換能器時,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)動方向是背離換能器時,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: