手持式電波流速儀俗稱“雷達(dá)測速槍”在水流急、含沙量大、漂浮物多以及在洪水等復(fù)雜水情情況下,常規(guī)測流儀器難以工作,有時連投放浮標(biāo)都比較困難,而手持式電波流速儀克服這些不利條件下,對儀器加以改進(jìn),使儀器主要應(yīng)用于野外巡測和洪水、潰壩、決口、泥石流等應(yīng)急測量,尤其適用于汛期搶測洪峰。其優(yōu)點(diǎn)是采用遠(yuǎn)距離無接觸方法直接測量水面流速,通過水面流速系數(shù)的換算達(dá)到測量河流流速的目的,該儀器不受使用環(huán)境影響、不受含沙量、漂浮物等的干擾,具有自動化程度高、操作、測量時間短、性能可靠、工作穩(wěn)定、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
手持式電波流速儀雷達(dá)的工作原理:要確定水流速度,首先雷達(dá)槍傳送和引導(dǎo)一個微波能量束與目標(biāo)形成一個逼近角。當(dāng)該能量束中的能量擊中目標(biāo)時,該束中的少量能量將被反射回雷達(dá)設(shè)備上的天線。反射信號頻率的變化量與目標(biāo)的速度成比例,這就是多普勒效應(yīng)。然后雷達(dá)設(shè)備就可以通過傳輸和反射信號的頻率差確定目標(biāo)速度。天線傳輸無線電波束后,無線電波束在目標(biāo)區(qū)域形成一個橢圓形。波束的大小取決于天線與目標(biāo)之間的距離,水平波束寬為12°。目標(biāo)離天線越遠(yuǎn),檢測區(qū)域越大。距水面大約10英尺時,SVR測量直徑為2英尺的橢圓形波束。在測量波束寬度時,請記住這一點(diǎn)。讀取多次結(jié)果,以便充分涵蓋波束的寬度。
常見問題及注意事項(xiàng):
1、干擾問題:
該手持式電波流速儀可探測到很遠(yuǎn)的運(yùn)動物體,如車輛、行人、飛鳥、飛蟲、飄動的樹葉等。因此,當(dāng)發(fā)現(xiàn)瞬時速度突然變大,可能是測到了遠(yuǎn)處運(yùn)動物體。此時,要放棄本次測流,重新啟動測量。
2、測程:
水面過于平靜導(dǎo)致回波微弱測不到流速。此時,應(yīng)盡量接近水面。
低流速也影響測程,流速大于1米/秒時測程可達(dá)50米。水面波浪和漂浮物有利于測量,不僅容易得到穩(wěn)定的流速數(shù)據(jù),測程也更大。根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn),Zui大測程可達(dá)100米。
3、Zui低流速:
距水面很近(1米以內(nèi))時可測到0.10米/秒,甚至更低。但低流速時,風(fēng)對水面流速影響明顯。
4、俯仰角:
如果安裝在角架上可設(shè)定為45度;雨天可設(shè)定為60度。手持測量垂直角難以準(zhǔn)確把握,每次測量時很難保證角度不變,導(dǎo)致測速點(diǎn)不一致,測量結(jié)果也不同。因此,應(yīng)盡量置于三腳架角上測量。
測量開始后10秒鐘垂直傳感器自動鎖定,測量開始后不可變動電波流速儀的姿態(tài)。
根據(jù)多普勒測速原理,雷達(dá)波束垂直于水流方向測不到流速。
5、雨天測流:
雨天必須迎水方向測流,即按FLOW鍵選擇“Inb”?(流入)。暴雨時可調(diào)整降雨參數(shù),同時加大俯仰角。
6、對比觀測:
雷達(dá)波錐度角為12度,距水面10米時波束覆蓋范圍約為直徑兩米的區(qū)域,顯示該面積內(nèi)平均流速。在與其它單點(diǎn)流速儀對比觀測時,要注意選擇水面流速均勻的地方。采用羅盤瞄準(zhǔn)器使波束準(zhǔn)測點(diǎn)位置。