【摘 要】
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水流速是水文领域中一个重要的量值,随着水资源计量精细化的需求,水流速仪的校准变得越来越重要。静水拖曳法是流速仪校准的主要方法,该方法基于水槽介质完全静止的假设,利用水槽导轨上的拖车平台搭载流速仪进行直线运动,并以车速作为标准值对流速仪进行检测。本文利用静水拖曳法对几种典型流速仪开展了校准方法研究,主要研究内容和结论如下:(1)流速标准装置:对装置的拖曳系统进行了升级改造,包括装置电机、导轨、数据传
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水流速是水文领域中一个重要的量值,随着水资源计量精细化的需求,水流速仪的校准变得越来越重要。静水拖曳法是流速仪校准的主要方法,该方法基于水槽介质完全静止的假设,利用水槽导轨上的拖车平台搭载流速仪进行直线运动,并以车速作为标准值对流速仪进行检测。本文利用静水拖曳法对几种典型流速仪开展了校准方法研究,主要研究内容和结论如下:(1)流速标准装置:对装置的拖曳系统进行了升级改造,包括装置电机、导轨、数据传输系统、控制软件等。装置流速范围为1~2000mm/s,在该测量范围内,拖车速度的波动性在0.05%以下。(2)电磁式流速仪:对JFE公司ACM3-RS电磁流速仪的流速测量能力进行了实验研究。首先考察了该流速仪的零点特性,以拖车车速为标准测试了不同速度下流速仪的示值误差,并分析了不同入水深度对测量结果的影响。实验结果表明,流速低于1600mm/s时该流速仪具有良好的线性和重复性,示值误差能够优于2%或5mm/s,在流速更高时需重新标定;该流速仪存在明显的零点漂移现象,实际应用中需及时修正;淹没深度对流速仪测量结果有明显影响,建议应用前考虑实际淹没深度进行校准。(3)声学多普勒式流速仪:对Sontek公司的Flow Tracker流速仪性能进行了实验研究,首先考察了其信噪比对测量数据质量的影响,其次在信噪比良好条件下对其进行了流速拖曳测试。实验结果表明,Flow Tracker在100~2000mm/s速度范围内其x轴流速可以满足1%的测量准确度,但其y轴数据并非该方向的流速,而是与之呈现固定的比例系数,修正后也可达到约1%的测量准确度。(4)机械式流速仪:对LS1206B旋桨式流速仪进行了实验分析,探讨了不同的流速仪转率测量方法,比较了转率-流速拟合公式的差异,对于低速段,曲线拟合的效果要好于线性拟合。
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