某科考船声学设备装船技术研究

本文介绍了某科考船声学设备的布置安装工艺,包括深水多波束测深系统、单波束万米测深仪、走航式ADCP系统、多频声纳探测系统、浅地层剖面仪的配置、接口及布置安装,换能器安装工艺,以及声学设备电缆路径布置研究。

超声流量测量中换能器对流场扰动机理研究

超声流量计从原理上讲是可以实现非实流标定的一类流量计,但目前国内外仍未普遍推行该技术的一个重要原因是超声换能器对流场扰动影响的研究尚需深入,特别对于中、小口径超声流量计,换能器对流场的扰动作用、对测量精度的影响更为严重。利用计算流体力学数值仿真方法研究换能器对流场的扰动机理,前期已通过实流试验验证仿真方法正确性,在此基础上重点分析DN100超声流量计分别在单面、交叉1、2、4六种声道布置形式下,换能器插入深度对流速分布、测量误差的影响规律。研究结果表明,换能器对流场的节流作用使得采用交叉声道布置形式、换能器全部插入管道时的测量效果最好,测量误差最小;随着布置声道数目逐渐增多,换能器对测量误差的负向影响越大。

单声道超声流量计不同声道布置形式的流场适应性

流量计安装条件对其测量性能的影响是流量测量领域的一个重要问题.基于实流实验与数值仿真相结合方法,对单声道超声流量计的5种声道布置形式进行研究,对其在3种典型的阻流件(单弯头、双弯头、渐缩管与单弯头组合)下游的测量性能进行数值仿真,提出了流场敏感误差和流场敏感因子2个评价指标来表征超声流量计的流场适应性.结果表明:三角形声道布置方式对这3种非理想流场均有较好的适应性;超声流量计对流场的敏感程度与其声道反射次数没有必然联系,关键是合理布置声道位置.

多声道超声流量计在单弯管流场中的误差研究

通过单声道误差计算公式和误差统计权重系数的分析,得到多声道超声流量测量的误差计算公式。针对单弯管流场状况,计算不同安装角度下的对角式和平行式的多声道布置方式及不同安装位置的误差-角度关系及误差与管道粗糙度的关系。结果表明,每一种布置方式均有理论测量误差为零的安装角度,可通过选择合适的安装角度和位置来减小测量误差。若采用平行式的声道布置,则可通过选择0.4～0.6之间的弦位置来提高测量精度。

基于网状声路布置的超声流量计计量性能研究

研制了一种基于网状声路布置的液体超声流量计。超声换能器的布置方式基于超声换能器指向性原理,采用1支换能器发射2支换能器接收的换能器布置实现了DN100口径共计16支换能器形成的16声路超声流量计。通过正常安装情形下的示值误差测试和重复性测试,实现了0.2级准确度等级,重复性小于0.6‰。另外,通过转角度安装、施加流体扰动后的示值误差测试,验证了基于网状声路布置的超声流量计的流场适应性和稳定性。