Введение
ГЛАВА 1. Обзор методов и средств измерений скорости течения .. 19
1.1 Общие сведения 19
1.2 Вертушечные измерители течения... 19
1.3 Электромагнитные измерители течения 22
1.4 Акустические импульсные измерители течения 23
1.5 Акустические доплеровские измерители течения 24
1.6 Акустические доплеровскиепрофилографы течения 26
1.7 Термогидрометрические измерители скорости течения 29
1.8 Электрохимические методы измерения скорости течения 30
1.9 Методы и средства поверки измерителей скорости течения 30
1.9.1 Общие сведения 30
1.9.2 Тележка в гидрологическом бассейне 32
1.9.3 Поверка АДПТ 34
Выводы по главе 1 36
ГЛАВА 2. Модели объекта и условий измерений 38
2.1 Общие сведения 38
2.2 Модель объекта измерений 39
2.2.1 Скорость водного потока 39
2.3 Модель условий измерений 40
2.3.1 Доплеровский сдвиг 40
2.3.2 Соленость 41
2.3.3 Температура 45
2.3.4 Скорость звука 45
2.3.5 Плотность 47
2.3.6 Поверхностное волнение 49
2.3.7 Затухание звука 50
2.3.8 Неоднородности плотности 52
2.3.9 Концентрация пузырьков 52
2.3.10 Звукорассеивающие слои 54
2.3.11 Шумы океана 55
2.3.12 Коэффициент отражения 55
2.3.13 Структурирование модели объекта измерения 56
2.3.Ї4 Формализация моделей объекта и условий измерения 60
Выводы по главе 2 63
ГЛАВА 3. Описание модели средства измерения 64
3.1 Введение 64
3.2 Принцип действия акустического допл еровского профи л ографа 65
3.3 ЦИКЛ работы профилографа 67
3.4 Описание измерительного канала АДПТ 68
3.4.1 Зондируемый акустический сигнал 68
3.4.2 Прохождение сигнала по измерительному каналу 68
3.4.3 Методы обработки отраженного акустического сигнала 74
3.4.4 Коррекция результатов измерения 75
3.5 Характеристики АДПТ 77
3.5.1 Дистанция зондирования 77
3.5.2 Среднеквадратическая погрешность измерения скорости течения 78
3.5.4 Особенности применения АДПТ на двигающемся судне 78
3.5.5 Классификация акустических доплеровских измерений 79
3.5.6 Формализация модели средства измерения 80
ГЛАВА 4. Анализ методических погрешностей средства измерения 81
4.1 Описание составляющих погрешности из-за неадекватности моделей, используемых при измерениях 82
4.1.1 Обобщенная процедура метрологического анализа суммарной погрешности измерения 82
4.1.2 Процедура метрологического анализа в обобщенном виде 85
4.1.3 Погрешность неадекватности, вызванная отклонением прибора от вертикали 87
4.1.4 Погрешность неадекватности, вызванная вертикальными перемещениями профилографа 88
4.1.5 Погрешность неадекватности, вызванная ошибкой в расчете скорости 89
4.1.6 Погрешность неадекватности, вызванная несоответствием доплеровского сдвига несущей частоты реальной скорости течения 91
4.1.7 Погрешность неадекватности из-за усреднения скорости и направления течения по слоям 92
4.1.8 Погрешность недаекватности, вызанная ошибкой при вычитании скорости судна из измеренного профиля 93
4.1.9 Погрешность недаекватности из-за привязки результатов измерения к географическим координатам 95
4.1.10 Суммарная погрешность неадекватности, вызванная отличием принятой в профилографе модели условий измерений от реальных условий измерений 95
4.2 Расчетное оценивание характеристик погрешности неадекватности 97
4.2.1 Общие сведения 97
4.2.2 Формирование вектора условий измерений 98
4.2.3 Алгоритм оценки уровня погрешности неадекватности моделей 102
4.2.4. Пример оценки суммарной погрешности неадекватности 102
4.3 Расчетное оценивание значения погрешности неадекватности при различных условиях измерений 109
4.4 Исследование достоверности расчетного оценивания характеристик погрешности неадекватности 117
4.4.1 Общие положения 117
4.4.2 Исследование достоверности расчетного оценивания 121
Выводы по главе 4 . 130
ГЛАВА 5. Программная реализация 131
5.1 постановка задачи 131
5.2 обоснование выбора программного средства 132
5.2.1 Общие сведения 132
5.2.2 Пакет LABVIEW 6.1 133
5.2.2 Пакет MATLAB г. 134
5.2.3 Пакет STATISTIC А 135
5.2.4 Пакет STADIA 136
5.2.5 Язык программирования Visual Basic Aplication (VBA) 136
5.2.6 Выбор программного средства 137
5.3 Описание программных модулей на LABVIEW 6.1 138
5.3.1 Генерация акустического сигнала 138
5.3.2 Вычисление погрешности измерений 141
5.4 Описание программных модулей на vbа 144
5.5. Блок-схема программы 149
Выводы по главе 5 152
Заключение 153
Список литературы
