[实用新型]一种声学多普勒流速仪自动采样装置

说明书

本实用新型公开了一种声学多普勒流速仪自动采样装置，所述采样装置首先通过设置X方向导轨、Y方向导轨和Z方向导轨在水槽上方建立三维坐标系，然后分别通过X方向滑轮、Y方向滑轮、Z方向自动螺旋升降机建立ADV固定装置的移动轨道，最后利用电机驱动装置和辅助电气设备完成ADV的探头对于水槽中流速数据自动采集过程，最后将采集到的数据传输到计算机终端。本实用新型利用计算机控制声学多普勒流速仪及其三维控制装置，实现自动、远程、精准的采样。

技术领域

本实用新型属于流体的自动采样装置，具体涉及一种声学多普勒流速仪自动采样装置。

背景技术

流速是流体力学的一个重要因素，声学多普勒流速仪(ADV)是一款高精度的三维点式流速仪，依据光学多普勒测量原理，测量数据的精度高，仪器自身产生零点漂移，应用范围宽广，可用于实验室测量、海洋测绘等。

在流体力学实验中，经常需要测量水槽中多个位置，多个断面的流速，以及测各断面的不同测点的流速，所以控制声学多普勒流速仪ADV显得尤其重要。但是目前市场上还没有统一的声学多普勒流速仪ADV三维控制装置，一般都是以人工固定为主，这样会影响测试的相关度和信噪比，同时位置的精确度也不高，最终不能精确测量各断面、各测点的流速，而且非常浪费时间。对于这些问题的解决方案和减少测量误差的采样方式现有的产品或装置均未起到很好的效果。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种声学多普勒流速仪的自动采样装置，该采样装置结构简单、操作稳定、实现了自动化和远程控制。

技术方案：一种声学多普勒流速仪自动采样装置，所述的采样装置包括声学多普勒流速仪、水槽、机架、方向导轨、自动螺旋升降机、固定装置和电机驱动装置，所述水槽上方设有机架和方向导轨，所述的方向导轨包括X方向导轨、Y 方向导轨和Z方向导轨，所述的X方向导轨和Y方向导轨上分别设有X方向滑轮和Y方向滑轮，所述的Z方向导轨内部设有自动螺旋升降机，所述自动螺旋升降机与变频器连接，且通过固定装置安装声学多普勒流速仪。

进一步的，所述的机架包括第一机架和第二机架，所述第二机架上设置Z 方向导轨；

进一步的，所述的X方向滑轮和Y方向滑轮分别与电机驱动装置连接，所述的电机驱动装置与变频器连接；

进一步的，所述X方向导轨设在水槽的X方向上，且X方向导轨上的X方向滑轮固定在第一机架的X方向上，Y方向导轨固定在第一机架的Y方向上，且Y 方向导轨上的Y方向滑轮固定在第二机架的Y方向上；

进一步的，所述第一机架、第二机架、X方向导轨和Y方向导轨上均设有接近开关，所述接近开关和计算机相连接；

更进一步的，所述的采样装置采用辅助电气设备进行控制，所述的辅助电气设备包括接触器、断路器、光电编码器、接近开关和超声波定位器，所述的光电编码器、接近开关和超声波定位仪分别与计算机终端连接。

本实用新型所提供的采样装置其采样方法如下：

一种声学多普勒流速仪自动采样装置的采样方法，包括以下步骤：

(1)将水槽的边界数据导入计算机中，根据边界数据对水槽进行三维建模，建立三维坐标系，并设置坐标原点，确定垂向的Z轴，横向的X轴，纵向的Y 轴，使得水槽中每个位置都有相应的三维坐标；

(2)将待测点的三维坐标并输入到计算机中，确定待测点目标坐标；

(3)计算机系统发射相应的X、Y、Z目标值，进行声学多普勒流速仪的三维移动控制；

(4)当声学多普勒流速仪到达待测点时，完成X、Y、Z方向上的精准数学建模，并将采集到的数据传输给计算机终端或系统，完成待测点采样；

(5)完成多点采样，将采集的瞬时数据进行均值处理得到各测点的时均流速。