纜道吊箱測流方式是目前我國應(yīng)用最廣泛的測流方式之一,纜道吊箱測流過程中主要完成起點(diǎn)距、水深以及流速等數(shù)據(jù)的測驗(yàn)。在通過懸桿測驗(yàn)水深過程中,存在水面信號、水底信號準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性差且水底信號發(fā)生裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題;在利用轉(zhuǎn)子流速儀采集流速信號時(shí),因流速信號受水流電阻干擾導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)信號多采或漏采等現(xiàn)象,使得流速測驗(yàn)精度大大降低;現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子流速儀信號采集儀無法根據(jù)測流環(huán)境變化自動(dòng)識別流速信號,即使采集到流速信號也無法及時(shí)判斷信號是否準(zhǔn)確。針對懸桿測深過程中的水底信號獲取時(shí)的難題,課題利用ANSYS/LSDYNA軟件建立了懸桿碰撞河床三維模型并對碰撞過程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得出碰撞過程中懸桿速度、加速度變化曲線并由此推導(dǎo)出碰撞瞬間電機(jī)輸出扭矩變化趨勢,與電機(jī)實(shí)際輸出扭矩值對比發(fā)現(xiàn)其變化趨勢基本一致,最后通過PLC程序監(jiān)測伺服單元電壓反饋值變化,準(zhǔn)確獲得水底信號。通過對不同型號轉(zhuǎn)子流速儀結(jié)構(gòu)及信號產(chǎn)生原理分析,并在實(shí)驗(yàn)室模擬出不同測流環(huán)境,測量不同型號流速儀在不同測流環(huán)境中流速儀接線柱之間電阻變化規(guī)律,由此規(guī)律設(shè)計(jì)了流速信號采集硬件電路。利用示波器采集流速儀工作過程中接線柱間電壓變化情況,得出流速... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 水文測驗(yàn)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外水文測驗(yàn)技術(shù)發(fā)展
        1.2.2 水文測驗(yàn)技術(shù)在我國發(fā)展
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 纜道吊箱測流
    2.1 概述
    2.2 纜道吊箱測流工作過程
    2.3 測流計(jì)算
        2.3.1 流量計(jì)算原理
        2.3.2 部分面積計(jì)算
        2.3.3 部分面積流量計(jì)算
    2.4 本章小結(jié)
第三章 無傳感器測深技術(shù)
    3.1 概述
    3.2 傳統(tǒng)懸桿測深技術(shù)介紹
        3.2.1 傳統(tǒng)懸桿結(jié)構(gòu)與工作過程
        3.2.2 水面與水底信號采集方法
    3.3 無傳感器測深技術(shù)
        3.3.1 懸桿工作過程及測深原理
        3.3.2 碰撞模型建立
        3.3.3 電機(jī)扭矩計(jì)算
        3.3.4 結(jié)果對比分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 流速信號處理
    4.1 概述
    4.2 轉(zhuǎn)子流速儀結(jié)構(gòu)與發(fā)訊原理
    4.3 水流導(dǎo)電性分析
        4.3.1 信號干擾源
        4.3.2 流速測驗(yàn)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)
    4.4 流速儀信號處理
        4.4.1 硬件設(shè)計(jì)
        4.4.2 信號處理
    4.5 本章小結(jié)
第五章 水文數(shù)據(jù)采集儀
    5.1 概述
    5.2 水文數(shù)據(jù)采集儀電路設(shè)計(jì)
        5.2.1 電源模塊
        5.2.2 Arduino mega2560核心控制模塊
        5.2.3 顯示與聲光提示模塊
        5.2.4 按鍵光電編碼器輸入模塊
        5.2.5 數(shù)據(jù)存儲模塊
    5.3 水文數(shù)據(jù)采集儀軟件開發(fā)
        5.3.1 軟件開發(fā)環(huán)境概述
        5.3.2 軟件結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 深度測驗(yàn)
        5.3.4 流速測驗(yàn)
        5.3.5 數(shù)據(jù)存儲
        5.3.6 顯示及聲光提示
        5.3.7 按鍵光電編碼器輸入
    5.4 水文數(shù)據(jù)綜合采集儀硬件制作
        5.4.1 電路板設(shè)計(jì)
        5.4.2 外部端口設(shè)計(jì)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3694334