表面雷达流速仪
（论文）雷达波流速仪流量测验水面流速系数分析研究
2015年第4期(总第453期)Nong Ye Ke Ji Yu Xin Xi农业科技与信息名称试验站点基本情况总体评价天气风向风力位置缆道跨度架设高度现设施水势河床组成河段地势红旗晴西北风1～2级基本断面135 m 5.0 m 测船平稳砂卵石顺直平坦满足试验要求王家磨阴东南风0级基上30 m 25 m 8.7 m 手摇缆道回落红板胶顺直陡坎满足试验要求冶力关阴西南风1级基下22 m47 m7.4 m电动缆道平稳细砂顺直平坦满足试验要求１雷达波流速仪组成及工作原理1.1 雷达波流速仪组成由多普勒雷达波测速传感器、步进电机及配置有高性能专用微步距电脑控制芯片的细分驱动器、PLC 、无线信号传输及内置锂电池组成。
无线遥控数字化处理器,由电脑、无线遥控、仪器定位控制及测流数字化处理计算软件组成。
1.2 工作原理无线遥控雷达波数字化测流℃系统，是把雷达波定位测验流速仪悬挂在配套直径4.2 mm 的简易钢丝绳缆道上，利用无线遥控、配套定位和测流软件，通过在电脑上远程操作，以非接触方式测验和计算水面流速、断面流量。
２试验站点选择与评价2.1 试验断面的选定为全面了解掌握无线遥控雷达波数字化测流系统在水文监测中的应用性和精确性，试验选用不同河流特性的水文站，作为试验点进行比测试验，分别在洮河红旗站、漫坝河王家磨站、冶木河冶力关站选定比测断面，所选断面基本上与现有的水文站流量测验断面重合或接近，使二断面纵横形状基本一致、流态没有显著变化、水位基本不变为前提，同时在选定的试验断面上架设简易缆道并安装雷达波流速仪，为正式开始断面流速、流量比测试验分析做好充分准备。
2.2 试验站点总体评价雷达波流速比测试验站点总体评价如表1所示。
３雷达波流速仪水面流速系数确定3.1 V 雷0.0与V 常0.0的相关性分析通过使用LS25-1型流速仪和雷达波流速仪在所选定的比测断面进行水面流速对比试验，获得垂线水面流速V 常0.0 、V 雷0.0值，并对采集的水面流速数据进行统计分析，发现红旗站试验的38次数据中有3次数据，因雷达波流速仪施测水面流速时受上游漂浮物的漂移影响,致使水面流速数值出现异常,属伪值,故进行了批判舍弃。
雷达波流速仪在海晏水文(三)站应用的系数分析
2020年第5期雷达迹流適义在海晏7K文（三）站应用的系数分析韩雅卉李文辉（青海省水文水资源测报中心，西宁810000）摘要：确定雷达波测流仪的水面流速系数，是论证雷达波测流仪是否适用于该站流量测验工作的关键所在。
雷达波流速仪的流量测验是利用发射雷达波施测水面流速和大断面资料完成。
由于仪器不接触水体，因此测速时不受含沙量、漂浮物、水质和流态的影响。
它具有测量速度快、质量轻、体积小、过河缆道造价低等优点。
本文以海晏（三）水文站为例，利用LS25-1型流速仪与雷达波流速仪进行比测。
结果可得：海晏（三）水文站的水面流速系数为0.77,满足水文测验规范的要求，因此雷达波流速仪可代替LS25-1型流速仪。
关键词：雷达波流速仪；海晏（三）水文站；系数分析；青海省中图分类号：P335文献标识码：A文章编号：1005-9393（2020）05-0067-03随着经济的快速发展，国家加大了对水利的投入［1］,水文现代化建设也得到了良好的发展机遇,现代电子、通信、计算机网络等科学技术的快速发展P］为水文现代化建设提供了可靠的技术支撑和保障叫实现水文要素监测长期自记、数字存储、自动传输和处理是水文现代化的显著标志［4］o雷达波测流仪又称水文缆道测流机器人，技术成熟，符合测验规范要求，被水文行业认可。
雷达波测流仪可方便流量测验工作，降低测验安全风险，提高流量测验自动化水平。
本文通过计算分析得出海晏（三）站雷达波测流仪的水面系数,进一步论证雷达波测流仪是否适用于该站流量测验工作以及能否投入使用。
1测站与测验断面情况海晏（三）站地处青海省海晏县红山村，距西宁约90km左右，地理坐标为东经101°01\北纬36。
54'。
该站海拔2995m,集水面积1377101?,至河源78.4km,至河口296km,河道平均比降7.18%。
测验河段顺宜，长度约为200m,设有基本水尺断面兼流速仪测流断面，河床由砂砾石组成,断面冲淤较大。
测量水面流速的流速仪和流量测量
某国外电磁流速仪技术指标
• 流速范围： 0.000～2.5m/s
• • 测流历时： 2,5,10,15,20,30,40,60s • • 精 度： 1% • • 零 飘：± 2.0mm/s • • 输 出： RS 232 C
• • 环境温度：－ 5℃～+60℃
特点： 能测量整个断面的平均流速。 自动化程度高。 测流系统复杂，布设线圈很困难。 只能用于渠道和少量小河。
测量水面流速的流速仪和流量 测量
• 只测量水面流速，再从表面流速推求垂线或断面平均 流速。然后，根据浮标法测流规定，由过水断面面积计 算流量。
特点：——测速时，仪器和人都不接触水流。适 用于巡 测、桥测、洪水、枯季河道流量测量。
电波流速仪测得的是其发射接收天线对准水 面处的水面流速，也被认为是一个‘点流速’。
适用于较大流速。水面太平滑时，反射信号太 弱，也会影响测速。
扫描式雷达测速系统
• 将雷达扫描技术用于电波流速仪测速，就构 成了扫描式雷达测速系统。此系统可以固定 安装在岸上，扫描测量一片河面、海面上的 流速分布。还可装在直升飞机上在空中测量 难以到达地区的水面流速。
• • 探头材料：环氧树脂 • • 重 量： 0.5kg
流速流量测量设备
•
水文测船
•
水文缆道
•
水文巡测车
•
水文测桥
•
涉水测流
缆道测流系统 • 主要技术指标
性能
1 绞车控制： • 1）驱动电机：三相交流电机
• ．系统的主要功能：
• 2）行车速度：0～2m/s
• (1) 自动半自动测流； • 3） 限位控制：河底信号停车控
德卡托手持式电波流速仪中文说明
3.2
SVR使用6个可充电的镍氢电池（或直流电源线）供电。首次收到雷达时，这些电池在使用前需要进行首次充电。电池充电后，如果在3-4周内不使用SVR，应在此后使用前再次充电，以便充分保证雷达的完整工作时间。首次对电池充电或更换电池请遵照第3.6-3.7步。
·仪器包装应包含以下图示各项以及本手册。
SVR可拆卸电源线
电池及可拆卸电池座
3.
3.1
SVR是一种手持式表面测速雷达（SVR），专为测量水面速度而设计——特别适合溪流及河流速度测量。该仪器具有“回忆”（Recall）功能，可查阅以往测量记录。通过菜单选项还可选择其他功能。
该雷达枪具有倾斜感应系统，可内部补偿雷达枪相对目标水面的垂直角度的余弦角度效应（减小下偏角）。倾斜感应器无需手动设置。
HOLD表示系统处于非传输状态。
FPS（英尺/秒）
FPS表示雷达枪设置为以英尺/秒为单位显示速度。
M/S（米/秒）
M/S表示雷达枪设置为以米/秒为单位显示速度。
片段检查完成后，显示器将在屏幕前端显示POWER, HOLD和测量单位（FPS或M/S）图标以及5条短线（-）。SVR现在可以使用。
图4.2b
RCL（回忆）
按下回忆按钮（RCL）后，如果以下情况成立，仪器将进入回忆模式：
·仪器处于非传送状态。
·总共完成了所有10次测量，且已显示速度结果。
若显示器左侧显示字母“r”，则表示该功能处于激活状态。
MODE（模式）
使用MODE按钮可更改显示器分辨率。您可以选择以10ths或100ths显示速度。
4.2
4.
雷达流速仪的原理及安装选点技巧
我国水文资源丰富，河网众多，如果加以利用，可以获得防洪、灌溉、发电等多方面的利益。
而在利用水资源的过程中有一些内容是我们不得不掌握的，例如水量和流速。
想要知道这些数据就不得不借助专业的仪器设备的帮助。
就测量流速来说就需要用到测速仪。
测速仪的种类很多，今天我们主要来看看其中的雷达测速仪。
它的应用十分广泛，下面以其在水库灌区的水流测速为例来看看它的安装技巧。
对于水库灌区的水流测速来说，渠道内水量由闸门控制，根据不同灌溉需求，水位变化较大，传统的超声波流量计、ADCP等接触式测量设备无法使用，对于监测设备的灵敏度及准确性均要求较高，这时候可以选用雷达测速仪进行流量测试。
雷达测流运用的原理是多普勒效应。
多普勒效应是为纪念奥地利物理学家克里斯琴约翰.多普勒而命名的。
在声学领域中,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率将有所变化,此种频率的变化称之为频移,即多普勒效应。
如下图所示,当雷达流速仪与水体以相对速度V发生对运动时，雷达流速仪所收到的电磁波频率与雷达自身所发出的电磁波频率有所不同, 此频率差称为多普勒频移。
通过解析频移与V的关系，得到流体表面流速。
安装选点技巧：1、安装于水面平缓稳定、没有回流和漩涡、处于测量范围内的水面无障碍物等环境下；2、避免在排水口、垂直跌水、挡流板、河道弯曲等环境；3、设备的中心线要与水流方向一致，雷达流量计的中心轴线要与水面垂直。
航征科技是目前国内具有自主知识产权的雷达方案提供商, 拥有多项专利和软件著作权。
航征面向水文、水利、环境保护、城市排水管网等行业用户, 提供雷达流速流量在线监测解决方案。
航征分别在上海、无锡建立了运营和研发测试中心,拥有完整的技术研发体系和阵容强大的科研队伍，与清华大学、国防科技大学、上海交通大学等知名院校达成长期战略合作,有多位业内专家作为公司的技术后盾，立志成为全球优秀的智能传感解决方案提供商。
雷达流速仪器原理安全操作及保养规程
雷达流速仪器原理安全操作及保养规程雷达流速仪器是一种基于雷达技术的流速测量仪器，能够非接触式地精确测量水流速度，不受环境因素的影响，越来越被广泛应用于河流、湖泊、海洋等水文测量领域。
但是，为了保证仪器的正常工作和使用寿命，必须掌握其原理及安全操作规程，严格执行保养规程，有效延长仪器的使用寿命，本文将详细介绍雷达流速仪器的原理、安全操作和保养规程。
原理介绍雷达流速仪器基于多普勒效应测量水流速度，其主要原理是：发送一个固定频率的微波信号，信号经过反射后，回到雷达测量仪器处时，由于受到了水流的影响，其频率会发生变化，通过变化后的频率值，则可计算得到水流速度。
由于雷达流速仪器不与水流接触，能够测量远距离的水流速度，是一种非常精确的流速测量仪器。
安全操作规程安全操作是保障雷达流速仪器正常运行的重要环节。
以下是雷达流速仪器的安全操作规程：1.维护仪器原样：将设备原样保存，不得进行随意拆卸和改动，以免影响仪器运行和使用寿命。
2.严格按照说明书操作：在使用雷达流速仪器前，应该认真阅读使用说明书；在操作时，要严格按照说明书操作，避免误操作导致故障。
3.防雷保护：雷达流速仪器在实际使用过程中，受到雷电、电磁场等干扰很常见，为了防止雷电等灾难性事故发生，应及时将雷达流速仪器与地面电势保持一致，避免雷击。
4.电源接地：雷达流速仪器采用的直流供电方式，使用时应注意电源接地，防止漏电等意外发生，严格遵循操作规程。
保养规程除了按照安全操作规程，严格操作外，雷达流速仪器在正常使用过程中还需要实行保养，仪器的保养要注意以下几点：1.定期检查：雷达流速仪器应定期进行检测和维护，检测项目包括：设备连接、附件老化、通讯线路故障等，及时处理发现问题。
2.清洗：雷达流速仪器外部如有灰尘、污垢，则需用清洁布擦拭，不可以用水直接冲洗，防止水渗透导致仪器损坏。
3.防尘：长期停用的雷达流速仪器，应打包放置于防护柜内，以免长时间受到灰尘侵蚀。
4.安全存放：雷达流速仪器长期不使用，在放置过程中，若受到大气环境影响，则需备有一定的防湿、防晒办法，避免受潮、霉变。
雷达流速仪测速原理
雷达流速仪测速原理一、引言雷达流速仪是一种用于测量流体速度的设备，通过利用雷达技术来实现测速的功能。
它在工业、环境监测、交通等领域具有广泛的应用。
本文将介绍雷达流速仪的工作原理及其测速原理。
二、雷达流速仪的工作原理雷达流速仪主要由雷达天线、发射器、接收器和信号处理器等组成。
其工作原理与传统雷达类似，只是应用于测速领域。
1. 发射和接收信号雷达流速仪通过发射一束电磁波（通常为微波）并接收被测物体反射回来的信号来实现测速。
发射器产生的电磁波在空间中以波的形式传播，当遇到流体中的颗粒或气体分子时，部分电磁波会被散射或反射回来。
2. 测量回波时间接收器接收到反射回来的信号，并测量从发射到接收的时间间隔，即回波时间。
根据回波时间可以计算出被测物体与雷达流速仪的距离。
3. 计算流速通过连续测量多个回波时间，雷达流速仪可以获取被测物体的移动速度。
当被测物体是流体时，可以根据流体颗粒的速度来计算流速。
三、雷达流速仪测速原理雷达流速仪测速原理是基于多普勒效应，即当物体相对雷达流速仪运动时，回波频率会发生变化。
1. 多普勒频移当被测物体相对雷达流速仪靠近时，回波频率会比发射频率高，称为正多普勒频移；当被测物体相对雷达流速仪远离时，回波频率会比发射频率低，称为负多普勒频移。
多普勒频移的大小与物体的速度成正比。
2. 测量多普勒频移雷达流速仪通过测量回波信号的频移来计算物体的速度。
具体来说，接收器会将接收到的回波信号与发射时的信号进行频率比较，从而得到频移的大小。
3. 计算流速根据多普勒频移的大小，雷达流速仪可以计算出被测物体的速度。
在测量流体流速时，可以通过测量多个物体的速度并求平均值来得到流体的平均流速。
四、应用领域雷达流速仪在工业、环境监测和交通等领域具有广泛的应用。
1. 工业应用在工业生产中，流速的测量对于管道的运行和控制至关重要。
雷达流速仪可以用于测量管道内流体的速度，从而实现对工业生产过程的控制。
2. 环境监测雷达流速仪可以用于监测河流、海洋等水体的流速，以及大气中的风速。
雷达流速仪解决方案(3篇)
第1篇一、引言随着我国水资源的日益短缺，水资源监测与管理的重要性日益凸显。
流速是水资源监测的重要参数之一，准确、实时地监测流速对于防洪、航运、水力发电等具有重要意义。
雷达流速仪作为一种新型测速仪器，具有非接触、高精度、抗干扰等优点，在水资源监测领域得到了广泛应用。
本文针对雷达流速仪的原理、性能特点及解决方案进行探讨。
二、雷达流速仪原理及性能特点1. 原理雷达流速仪利用多普勒效应原理，通过发射和接收电磁波，测量目标物体反射的回波频率，从而计算出目标物体的流速。
具体过程如下：（1）发射器向水体发射一定频率的电磁波；（2）电磁波遇到水体中的悬浮颗粒、水滴等目标物体后，发生散射，散射的电磁波返回到接收器；（3）接收器接收散射回来的电磁波，并对其进行处理，得到目标物体的多普勒频移；（4）根据多普勒频移和电磁波的传播速度，计算出目标物体的流速。
2. 性能特点（1）非接触测量：雷达流速仪无需接触水体，避免了机械磨损，延长了仪器使用寿命；（2）高精度：雷达流速仪采用高精度信号处理技术，可保证流速测量的准确性；（3）抗干扰能力强：雷达流速仪采用先进的信号处理技术，可有效抑制各种干扰信号，提高测量精度；（4）适用范围广：雷达流速仪适用于各种水体，如河流、湖泊、海洋等；（5）易于安装和维护：雷达流速仪结构简单，安装方便，维护简单。
三、雷达流速仪解决方案1. 系统组成雷达流速仪系统主要由以下几部分组成：（1）雷达流速仪主机：负责发射和接收电磁波，进行信号处理，计算出流速；（2）数据采集器：负责收集雷达流速仪主机的数据，并将数据传输到计算机；（3）计算机：负责数据处理、显示和分析；（4）电源系统：为雷达流速仪系统提供稳定的电源；（5）安装支架：用于固定雷达流速仪主机。
2. 解决方案（1）信号处理技术为了提高雷达流速仪的测量精度，需要对信号进行处理。
主要处理技术如下：① 数字滤波：消除信号中的噪声和干扰；② 频率解调：将多普勒频移转换为流速；③ 频率补偿：补偿信号频率因温度、湿度等因素的影响。
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随着国家工业发展水资源越来越紧张，人们用来它建设各种发电站，还有一些水库，还有我们会发现浪费水资源也会变得很严重，同时水污染加重可利用水资源越发稀缺，大大阻碍了水资源的循环利用，中小河流在线监测流量重要性就十分突出了。
雷达流速仪通过解析多普勒频移与相对速度V之间的关系，测量流体表面流速。
雷达流速仪安装在明渠、河流正上方，对灌溉渠道、天然河流的表面流速进行测量，适用于水利、水文监测领域。
雷达测流技术一种新型的全天候流速流量自动监测技术，它不同于传统的转子流速仪，ADCP等必须沉没于水体的测量测验方法，也区别于其技术前身雷达测速枪（手持式电波流速仪）的半人工式测量手段，该项技术主要通过雷达波传感器自动发射和接收功能，利用多普勒原理测定水面流速，辅以流速关系率定成果和测验大断面数据，进而实验非接触式的流量在线自动监测功能。
HZ-SVR-24V-100航征雷达流速仪
航征科技是目前国内具有自主知识产权的雷达方案提供商，拥有多项专利和软件著作权。
航征面向水文、水利、环境保护、城市排水管网等行业用户，提供雷达流速流量在线监测解决方案。
航征分别在上海、无锡建立了运营和研发测试中心，拥有完整的技术研发体系和阵容强大的科研队伍，与清华大学、国防科技大学、上海交通大学等知名院校达成长期战略合作，有多位业内专家作为公司的技术后盾，立志成为全球优秀的智能传感解决方案提供商。