技术背景:
采用声学后向散射(ABS,acoustic backscatter)技术测量海水悬浮物的研究始于1980年(Young etal,1982 和Hay,1983)。1992年,科学家Hay和Sheng首次使用声学后向散射仪记录了3种不同频率的声音信号,并利用这些数据反演了悬浮物的粒径大 小。随后Thorne等一批科学家也开始了相关的研究。这为AUQAscat声学后向散射系统的诞生奠定了坚实的基础。在1992年,Aquatec公司 就研发了专门用于声学后向散射仪的数据采集器,1996年,制造出台基于ABS原理的声学粒度仪(AQ174和AQ278)。2001年,通过对仪器 的电子部件的技术创新,声学后向散射系统的性能大大提高。
AQUAscat 1000是的技术成果,它具有宽带信号输入,采样频率更高。对于大颗粒的沙子而言,声学后向散射仪器的灵敏度要优于光学后向散射仪器(比如AQUAlogger 210TY 浊度仪)。没有任何仪器可以直接给出含沙量,但是声学后向散射系统的多频测量,大大提高了粒径及泥沙分布规律研究的准确度。仪器的校准只要在实验室内校准就可以了。
主要功能:
声学后向散射系统AQUAscat 1000代表了新一代高频水声仪器的成果,主要用于泥沙运动研究、泥沙(悬浮颗粒)剖面分布、水下河床泥沙的形态、疏浚回淤研究等。它有4个可以发射 高频声信号的换能器,每个换能器发射的频率各不相同。系统通过测量一定深度剖面内的泥沙或其他悬浮颗粒反射回来的声学信号来计算粒径和含沙量数据。它可以 测量1-2米水深范围内的剖面分布数据,每一采样层次间隔可设定,设定范围可以从2.5毫米到几厘米。如果用来测量水下高度,监测深度为几十厘米。如果用 于测量泥沙剖面,一般可监测剖面深度为1-2米;而在疏浚回淤研究中可测剖面深度达20米。仪器的使用范围很广,可在实验室内使用,也可以配置深水耐压外 壳在水下长期监测。除此之外,仪器还有多种供电模式可供选择。
应用领域:主要用于泥沙运动研究、泥沙(悬浮颗粒)剖面分布、水下河床泥沙的形态、疏浚回淤研究等。
主要技术参数:
技术指标
量程 | 粒径范围:20µm~2000 µm (半径) 密度测定范围:0.1 g/L~ 20 g/L(1m剖面深度) |
频率 | 500KHz到5MHz 4波段 |
传感器 | 一般是直径Ø10-20mm的陶瓷片结构。也可根据定制其他的标准 |
传感器布置 | AQUAscat 1000s:4个传感器圆形排列 ; 其他:独立分布 |
增益 | 软件设置 |
剖面测量范围 | 150厘米(典型),2MHz以下可达到20米 |
传输信号 | 1W rms的连续声波脉冲 |
传输速率 | 每通道100 Hz (即4个换能器计每秒400个脉冲),发射频率1HZ. |
平均数据 | 在储存之前对数据进行处理 |
单元格范围 | 256单元,10毫米标准(1500米/秒的声音的速度)。可选选2.5毫米,5毫米,20毫米和40毫米。开始/结束范围通过软件设置 |
脉冲周期 | 按面积需要确定 |
触发脉冲 | 内部定时触发,有要求的时外部触发 |
脉冲间隔 | 1次/2min到1次/255min 首次脉冲时间可有用户自定义 |
触发输出 | 数字输出可以触发外部设备 |
电源需求 | 直流8V到24V 工作时1W 空闲时1mW |
电池组 | 典型的内置碱性电池提供10天,外部电池组可根据部署需求。 |
附加传感器 | 温度::0至+25°C标准±0.05°C, 分辨率<0.0015 °C, 压力:100 bar, ±0.2%FS 分辨率0.005%FS 浊度:可选远程混浊度传感器 其他:连结两个外部传感器。 |
存盘 | 4G闪存 8G可选 |
通信 | RS232的可达115kBaud; USB 1.1的一般2-3波特 |
外壳 | 海底系统1000m铝合金; AQUAscat 1000的为IP68的塑料座罩 |
软件和服务
AQUAtalk 软件 | AQUAtalk是Windows应用程序包含在系统中没有任何额外成本。它提供了一个控制和数据传输接口,ABS的数据记录仪。它提供以下功能: 1审查和设置参数 2审查和设置内部时钟记录器 3控制采集程序 4上传存储数据 5实时显示数据 |
AQUAview 软件 | AQUAview是是Windows应用程序包含在系统中。它提供以下功能: 1图形显示 2查看辅助渠道 3数据导出到电子表格兼容格式 |
AQUAscat Toolkit | 输入申请 校准和处理AQUAscat数据。 |
配置清单(以下列出三个型号主要特征):
特性 | AQUAscat 1000L(适合实验室) | AQUAscat 1000S (适合实用) | AQUAscat 1000R (适合研究) |
4波段 | √a | √ | √ |
1000m压力壳 | √ | √ | √ |
座罩 | √ | ⅹ | ⅹ |
3独立传感器 | √(IP68 Connectors) | ⅹ | √ |
4波段单向传感器头 | ⅹ | √ | ⅹ |
第四传感器 | 可选 | N/A | 可选 |
校准的温度传感器 | 可选 | √ | √ |
校准的压力传感器 | ⅹ | √ | √ |
中等容量内置电池 | Option | √ | √ |
系统供电 | √ | √ | √ |
范围/分辨率组合 | 1 + 可选 | 1 + 可选 | 所有 |
存储 | 2GB or自选 | 4GB or自选 | 8GB |
USB线 | √ | √ | √ |
触发线 | 连接器输入 | 自选 | 自选 |
电源线(外部电池) | N/A | 自选 | 自选 |
RS232线 | √(实验室用) | 自选 | 自选 |
1年保修 | √ | √ | √ |
30天合同支持 | √ | √ | N/A |
一年技术支持 | 自选 | 自选 | √ |
AQUAtalk & AQUAview 软件 | √ | √ | √ |
AQUAscat Toolkit | √ | √ | √ |
运输包装 | 自选 | √ | √ |
备件包 | ⅹ | √ | √ |
产地:英国