聲學(xué)多普勒流速剖面儀(adcp)是一種融合水聲物理、水聲換能器設(shè)計(jì)、電子技術(shù)和信號處理等多學(xué)科而研制的測速聲納設(shè)備,作為水聲技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用,多普勒流速測量為這些相關(guān)學(xué)科提供了一個(gè)綜合應(yīng)用平臺。
adcp是利用聲學(xué)多普勒效應(yīng)進(jìn)行測流的,從設(shè)備的換能器發(fā)生一定頻率的脈沖,當(dāng)該脈沖碰到水中的發(fā)射物體(如懸浮物質(zhì))后產(chǎn)生回波信號,該回波信號被聲學(xué)多普勒流速儀接收。懸浮物質(zhì)會隨水流而漂移,從而產(chǎn)生多普勒效應(yīng)(即回波信號額頻率與發(fā)射信號的頻率之間產(chǎn)生一個(gè)頻差),通過測量得到的多普勒頻移可得到相應(yīng)點(diǎn)的流速。
adcp在國防建設(shè)、海洋環(huán)境保護(hù)與科研以及國民經(jīng)濟(jì)等方面有著廣闊的應(yīng)用。
1、在國防建設(shè)方面
無論海上作戰(zhàn)、潛艇活動、反潛警戒,還是造艦、海洋軍工等均需海流數(shù)據(jù)資料。
2、在海洋環(huán)境保護(hù)與科研方面
從先前的探險(xiǎn)到近代科考,人們不但逐漸認(rèn)識了海洋,并正在向開發(fā)和利用海洋進(jìn)軍。從近代海洋學(xué)的觀點(diǎn)看,海洋水文觀測是綜合性海洋調(diào)查中的最基本的組成部分,即探索海洋各水文現(xiàn)象的特性,研究其變化規(guī)律,闡明產(chǎn)生這些現(xiàn)象及引起它們變化的原因,為航海安全保證、海洋資源開發(fā)、海洋工程建設(shè)、海洋環(huán)境保護(hù)和科學(xué)研究提供資料。
在陸架淺海及近岸河口海灣研究中,采用“方差法”將adcp測得的原始流速數(shù)據(jù)可以計(jì)算雷諾應(yīng)力和垂直渦黏性系數(shù)等湍流參數(shù)。國外的如波梅克斯試驗(yàn)、熱帶大西洋試驗(yàn),氣團(tuán)變性試驗(yàn),季風(fēng)試驗(yàn)等均屬于此類的試驗(yàn)研究。
3、在國民經(jīng)濟(jì)方面
主要包括航海交通、漁業(yè)生產(chǎn)、海洋開發(fā)和利用、環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用。在中國的河流、湖泊、海洋等水文測驗(yàn)中,adcp均得到應(yīng)用。adcp除測流功能外,還可測得海洋表面波浪參數(shù)以及海水介質(zhì)中懸浮物濃度,特別是船載式adcp可測量船相對于海底的運(yùn)動速度。