新型直读自容式流速仪的研究

　　1引言

　　海流观测是水文观测中最重要的观测要素之一，现场条件对海流观测的准确度有极大的影响。为了在恶劣的海洋条件下，能准确、方便地观测海流，研制出了各具特色的海流观测仪器。

　　近代为了在海洋、港湾、江河、湖泊、河口、水库中进行各种水文要素的观测，已研制了多种不同类型的流速仪，它们各自显示了特有的长处和局限性。目前应用最广泛的仍然是旋桨式和转子式流速仪。这些流速仪包括进口挪威安德拉公司自记流速仪和日本大陆公司直读流速仪。

　　目前国外比较先进的有英国DNA - 3型直读式流速仪。国内使用的海流仪，使用中发现它有一定的局限性;远不能满足目前海洋观测、调查对海洋水文信息的要求。根据用户的需求研究开发了新一代的新型直读自容式流速仪。

　　2仪器结构与工作原理

　　本仪器主要由水下探测器、水上数据终端等部分组成。用三芯轻便电缆传输讯号，并可负担水下探测器的重量。

　　2.1水下探测器的组成

　　主要由旋桨、导流罩、流线型双密封机身、双垂直尾翼和双水平尾翼、双密封插座、吊架、流速发讯器和接收器以及温度传感器和电位计罗盘等组成。

　　本仪器采用旋桨转子感受流速，其转速与被测流速成正比。在规定的测量范围内均有良好的线性关系。数据处理采用了单片机系统，具有较好的低温特性和低功耗特性。

　　该仪器具有良好的流人角特性和倾斜性，因此其动态特性良好。

　　本仪器采用了新型双垂直尾翼和双水平尾翼，流速在0. 03一3. 50 m/s区间的不同速度下，流速仪始终呈水平状态。并且旋桨都处于正面迎流位置，充分体现了极坐标型流速仪的要求。机内罗盘受地磁定向，其夹角即为磁流向。

　　2. 2仪器工作原理

　　水下探测器的工作状态由微机系统通过3芯电缆控制，由流速、流向和温度传感器采集的信号经过A/D转换后，通过3芯电缆送至微机系统进行数据处理。如图1、图2所示，水下探测器与微机系统共同用一组直流12 V电源工作。然后，送显示器显示，送存储器保存。当电压过低时，会有欠压指示，此时必须给仪器充电，以保证测量结果的准确度，并保护电池以免过放电。

　　3主要技术指标

　　(1)流速

　　测量范围:0. 03一3. 50 m/s

　　准确度:<-_ t1.5%(F.S. )

　　启动流速:0. 03 m/s

　　(2)流向

　　测量范围:00一3600

　　准确度:基土40

　　(3)温度

　　测量范围:一2℃一+38 `}

　　准确度:基10. 1`C