纜道吊箱測(cè)流方式是目前我國(guó)應(yīng)用最廣泛的測(cè)流方式之一,纜道吊箱測(cè)流過(guò)程中主要完成起點(diǎn)距、水深以及流速等數(shù)據(jù)的測(cè)驗(yàn)。在通過(guò)懸桿測(cè)驗(yàn)水深過(guò)程中,存在水面信號(hào)、水底信號(hào)準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性差且水底信號(hào)發(fā)生裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題;在利用轉(zhuǎn)子流速儀采集流速信號(hào)時(shí),因流速信號(hào)受水流電阻干擾導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)多采或漏采等現(xiàn)象,使得流速測(cè)驗(yàn)精度大大降低;現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子流速儀信號(hào)采集儀無(wú)法根據(jù)測(cè)流環(huán)境變化自動(dòng)識(shí)別流速信號(hào),即使采集到流速信號(hào)也無(wú)法及時(shí)判斷信號(hào)是否準(zhǔn)確。針對(duì)懸桿測(cè)深過(guò)程中的水底信號(hào)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(duì)碰撞過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得出碰撞過(guò)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(shì),與電機(jī)實(shí)際輸出扭矩值對(duì)比發(fā)現(xiàn)其變化趨勢(shì)基本一致,最后通過(guò)PLC程序監(jiān)測(cè)伺服單元電壓反饋值變化,準(zhǔn)確獲得水底信號(hào)。通過(guò)對(duì)不同型號(hào)轉(zhuǎn)子流速儀結(jié)構(gòu)及信號(hào)產(chǎn)生原理分析,并在實(shí)驗(yàn)室模擬出不同測(cè)流環(huán)境,測(cè)量不同型號(hào)流速儀在不同測(cè)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(hào)采集硬件電路。利用示波器采集流速儀工作過(guò)程中接線柱間電壓變化情況,得出流速... 

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(cè)驗(yàn)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展
        1.2.2 水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)在我國(guó)發(fā)展
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 纜道吊箱測(cè)流
    2.1 概述
    2.2 纜道吊箱測(cè)流工作過(guò)程
    2.3 測(cè)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(wú)傳感器測(cè)深技術(shù)
    3.1 概述
    3.2 傳統(tǒng)懸桿測(cè)深技術(shù)介紹
        3.2.1 傳統(tǒng)懸桿結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程
        3.2.2 水面與水底信號(hào)采集方法
    3.3 無(wú)傳感器測(cè)深技術(shù)
        3.3.1 懸桿工作過(guò)程及測(cè)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(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 流速信號(hào)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(hào)干擾源
        4.3.2 流速測(cè)驗(yàn)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)
    4.4 流速儀信號(hào)處理
        4.4.1 硬件設(shè)計(jì)
        4.4.2 信號(hào)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(chǔ)模塊
    5.3 水文數(shù)據(jù)采集儀軟件開(kāi)發(fā)
        5.3.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境概述
        5.3.2 軟件結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 深度測(cè)驗(yàn)
        5.3.4 流速測(cè)驗(yàn)
        5.3.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
        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
[1]振動(dòng)深松鏟土壤切削有限元模擬分析——基于ANSYS/LSDYNA[J]. 劉曉紅,邱立春.  農(nóng)機(jī)化研究. 2017(01)
[2]雷達(dá)波測(cè)流技術(shù)在永定水文站的應(yīng)用[J]. 沈曉紅.  水利科技. 2016(02)
[3]黃河泥沙變化研究現(xiàn)狀與問(wèn)題[J]. 穆興民,王萬(wàn)忠,高鵬,趙廣舉.  人民黃河. 2014(12)
[4]按鍵消抖電路瞬態(tài)分析和設(shè)計(jì)[J]. 顏福才.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(06)
[5]Present and future of hydrology[J]. Xiao-fang RUI,Ning-ning LIU,Qiao-ling LI,Xiao LIANG.  Water Science and Engineering. 2013(03)
[6]雷達(dá)波流速儀在中小河流流量測(cè)驗(yàn)中的應(yīng)用分析[J]. 秦福清.  水利信息化. 2012(04)
[7]電波流速儀雷達(dá)測(cè)速槍的應(yīng)用研究[J]. 范立金.  陜西水利. 2012(04)
[8]基于SD卡的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周躍,沈捷,花魁.  化工自動(dòng)化及儀表. 2012(01)
[9]聲學(xué)多普勒流速剖面儀ADCP及其在水文測(cè)流中的應(yīng)用[J]. 藍(lán)標(biāo),曲娟.  氣象水文海洋儀器. 2011(04)
[10]最小二乘法原理及其簡(jiǎn)單應(yīng)用[J]. 鄒樂(lè)強(qiáng).  科技信息. 2010(23)

碩士論文
[1]AFS型吊箱式纜道自動(dòng)化測(cè)流系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 楊紅星.太原理工大學(xué) 2016
[2]基于多普勒效應(yīng)的水下目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 徐初杰.華南理工大學(xué) 2013
[3]碰撞動(dòng)力學(xué)的剛?cè)崮Ｐ捅容^研究[D]. 栗鵬.青島理工大學(xué) 2012
[4]幾種改進(jìn)的中值濾波算法研究[D]. 牛秀琴.四川師范大學(xué) 2012
[5]基于圖像的流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 李峰.太原理工大學(xué) 2011
[6]基于圖像處理的山溪性河流流速測(cè)量研究[D]. 李剛.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2010
[7]便攜式智能流速儀的研制[D]. 項(xiàng)德明.重慶大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3694334