计程仪工作原理认知

计程仪工作原理认知 浙江交通职业技术学院海运学院

计程仪工作原理认知 【认知目标】了解计程仪的发展历程，认知计程仪基本工作原理；了解IMO对计程仪的安装要求和性能指标的要求。【能力目标】具备独立操作FURUNO DS-80型多普勒计程仪的能力。【情意目标】树立团队合作、较强的安全意识和高度的社会责任感，培养严谨踏实的工作态度，树立不断学习进取的信念。

任务计程仪工作原理认知描述电磁计程仪的测速计程原理 1 描述多普勒计程仪的测速计程原理 2 描述声相关计程仪的测速计程原理 3

计程仪工作原理认知 计程仪的发展历史

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计程仪工作原理认知 电磁计程仪

计程仪工作原理认知 请你总结电磁计程仪测速计程原理应用水流导体切割磁力线运动产生感应电动势的原理测速，通过脉冲计数以数字显示航程

计程仪工作原理认知 典型电磁计程仪组成（CDJ－6型） 1）传感器根据电磁感应原理，将非电量的船舶速度变换为与船速成正比的电信号。种类：⑴ 平面式；⑵ 导杆式。

计程仪工作原理认知 典型电磁计程仪组成（CDJ－6型） 2）放大器将来自传感器的微弱航速信号进行放大，并经相敏整流、干扰信号抑制和变换后，输出一个与航速成正比的直流信号，送至航速表指示相应航速；同时还将输出100 Hz/n mile 和 200 Hz/n mile 的脉冲信号，送至指示器。此外，有的电磁计程仪在放大器中还设置自校电路，产生自校信号用以自检仪器的工作性能。 3）指示器终端显示部件——航速指示和航程指示。

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪利用多普勒效应测量船速,累计航程的计程仪。多普勒效应：在声声源和接收者间有相对运动时，接收者收到的频率与声源发射频率不同的现象。多普勒频移接收频 f 与发射频率f0 的差值，即

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪多普勒频移(f)与f0 ，声速C和声源与接受点之间相对运动速度V的相对运动速度关系为：

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪单波束测速原理二次多普勒频移公式其中：f0为发射频率 v 为声源或接收者相对运动速度  船速方向与声波传播方向的夹角，一般取60º c 声速

usin u f0 v vcos  计程仪工作原理认知多普勒计程仪单波束多普勒计程仪存在的问题: 船舶颠簸与纵摇的影响双波束多普勒计程仪

  计程仪工作原理认知多普勒计程仪双波束多普勒计程仪向首尾发射对称的双波束 u usin usin v ——消除颠簸影响

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪发射波形式 1）连续波发射换能器连续地发射超声波，接收换能器连续地接收到回波信号，得到的多普勒频移信息多，经过平差计算后得出的航速准确度较高。缺点：需要两个换能器，因而船体需要两处开孔。一般适用于水深小于 60 米的浅水区域。 2）脉冲波每隔一定时间发射一个脉冲，收发共用一个换能器。缺点：获得多普勒频移信息少，准确度较低。一般适用水深大于 300 米的深水区域。

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪跟踪方式 1）水层跟踪利用海水中海生物、悬浮颗粒、气泡及海水本身的不均匀性反射超声波，通过得到的某一水层的回波信号，测量多普勒频移，计算出船速。水层跟踪深度：5 米～ 50 米左右。船速、航程是相对于水的。 2）海底跟踪利用海底反射超声波，通过得到的海底回波信号，测量多普勒频移，计算出船速。海底跟踪深度：0.3 米～ 600 米。船速、航程是相对于海底的。

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪换能器：声能与电能的相互转换

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪

v   计程仪工作原理认知多普勒计程仪多波束多普勒计程仪一元多普勒计程仪：双波束系统，用于导航能测量纵向速度，累计航程 f0 二元多普勒计程仪：四波束，用于推算船位，可测量纵向和横向速度，

计程仪工作原理认知 多普勒计程仪多波束多普勒计程仪三元多普勒计程仪：六波束系统，除可测量船纵向速度外，还可测量船首尾部的横向速度。用于大型船舶靠离码头，过狭水道等

计程仪工作原理认知 声相关计程仪声相关计程仪是应用相关技术处理水声信息测量船速并累计航程的计程仪。特点 1、不同于多普勒计程仪，垂直方向发射，接收超声波信号， 2、测速精度不受海水声速C 变化的影响， 3、除用作计程仪外，还可兼做测深仪用

计程仪工作原理认知 声相关计程仪 t= t1，发射换能器发射的超声波脉冲经海底A点反射，被前向接收换能器收到。经过时间间隔，船航行了S/2，在t= t2时，A点的回波被后向接收换能器收到，因均为A点的回波且两回波通过的路径完全一致，故两信号的波形也相同，两信号是相关的，唯一区别是时间上相差了时间，即

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