【摘 要】
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该文介绍了国内外河流超声时差法测量的概况,从声学原理,流体力学,电路与信号处理等方面阐述了时差法测河流流速的基本原理,讨论了用时差法对河流流速测量的方案并进行了软硬
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该文介绍了国内外河流超声时差法测量的概况,从声学原理,流体力学,电路与信号处理等方面阐述了时差法测河流流速的基本原理,讨论了用时差法对河流流速测量的方案并进行了软硬件实现,完成了试用样机的研制.该文主要工作如下:1、通过对河流的流态进行分析,明确了紊流流态下流速的脉动性是声波信号到达时间随机分布的主要原因,进而提出了对流速进行短时多次测量进行数据判别,再求统计平均的数据处理方法.2、依据水声理论对河流中声传播的衰减进行分析,确定了发射电压大小,根据接收端的信噪比设计接收系统.3、分析水温变化产生的声线弯曲对信号的影响.通过对河底和水面的反射而产生多径干扰的分析,确定了净空与发射信号频率之间的关系.4、采用限幅放大来抑制跳波的产生,对接收信号进行脉宽判别、开信息窗等处理方法增加了信噪比,提高了测流的准确度;并用新型可编程逻辑器件(FPGA)实现了辅控逻辑和计时电路,使计时频率达到20MHz,同时减小系统规模,降低了功耗,提高系统的稳定性和长时间工作的可靠性.5、在电路的设计上还实现了数据显示打印,年测流数据存储,定时测流等功能,实现了自动化测流.
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