手持电波流速仪用户手册

1、PAGE PAGE ii 手持电波流速仪用户手册北京金水中科科技有限公司 PAGE 19德卡托手持电波流速仪（简称SVR雷达枪），它是一种先进的测速雷达，专用于测量水面流速。测量洪水和急流时，使用入水式测量仪器非常危险，此时，这种电波流速仪测量流速最合适。电波流速仪集成了许多领先技术特性。例如，余弦错误修正。余弦是指枪到所测目标的垂直角和水平角的余弦。电波流速仪有一个倾斜感应系统，它会自动补偿垂直余弦错误。垂直余弦错误是当雷达枪和目标的位置不同而形成一个垂直角度时（空间连线与垂直线角度大于度）而形成的。软件可补偿水平方向的余弦误差。雷达枪与目标水平方向的夹角大于度就产生一个余弦误差。我们非常希

2、望用户在使用电波流速仪之前学习本手册，这样就会更好的使用这台高级雷达设备。目录 TOC o 1-5 h z u HYPERLINK l _Toc254952706 电波流速仪特点 PAGEREF _Toc254952706 h 1 HYPERLINK l _Toc254952707 关于这本手册 PAGEREF _Toc254952707 h 1 HYPERLINK l _Toc254952708 1、快速开机 PAGEREF _Toc254952708 h 2 HYPERLINK l _Toc254952709 1.1、开机设置 PAGEREF _Toc254952709 h 2 HYPER

3、LINK l _Toc254952710 1.1.1、插入电池 PAGEREF _Toc254952710 h 2 HYPERLINK l _Toc254952711 1.2、开机 PAGEREF _Toc254952711 h 2 HYPERLINK l _Toc254952712 1.3、菜单选择项 PAGEREF _Toc254952712 h 3 HYPERLINK l _Toc254952713 1.4、测量水面流速 PAGEREF _Toc254952713 h 4 HYPERLINK l _Toc254952714 1.5 角度补偿 PAGEREF _Toc254952714 h

4、 6 HYPERLINK l _Toc254952715 1.5.1、垂直角度补偿 PAGEREF _Toc254952715 h 6 HYPERLINK l _Toc254952716 1.5.2、水平角度补偿 PAGEREF _Toc254952716 h 7 HYPERLINK l _Toc254952717 2、组件 PAGEREF _Toc254952717 h 8 HYPERLINK l _Toc254952718 2.1、电池 PAGEREF _Toc254952718 h 8 HYPERLINK l _Toc254952719 2.1.1、卸下电池 PAGEREF _Toc25

5、4952719 h 9 HYPERLINK l _Toc254952720 2.1.2、电池充电 PAGEREF _Toc254952720 h 9 HYPERLINK l _Toc254952721 2.2、显示面板 PAGEREF _Toc254952721 h 9 HYPERLINK l _Toc254952722 2.3 串行通讯口 PAGEREF _Toc254952722 h 9 HYPERLINK l _Toc254952723 3、操作提示 PAGEREF _Toc254952723 h 10 HYPERLINK l _Toc254952724 3.1、雷达如何工作 PAGER

6、EF _Toc254952724 h 10 HYPERLINK l _Toc254952725 3.2、干扰源和矫正 PAGEREF _Toc254952725 h 10 HYPERLINK l _Toc254952726 3.2.1、角度影响（余弦错误效应） PAGEREF _Toc254952726 h 10 HYPERLINK l _Toc254952727 3.2.2、电磁干扰(EMI) PAGEREF _Toc254952727 h 12 HYPERLINK l _Toc254952728 3.2.3、反馈干扰 PAGEREF _Toc254952728 h 12 HYPERLINK

7、 l _Toc254952729 3.2.4、无线电频率干扰 (RFI) PAGEREF _Toc254952729 h 12 HYPERLINK l _Toc254952730 3.2.5、扫描 PAGEREF _Toc254952730 h 12 HYPERLINK l _Toc254952731 3.2.6、环境因素：风，雨和雪 PAGEREF _Toc254952731 h 12 HYPERLINK l _Toc254952732 4. 注意，清洁和储存 PAGEREF _Toc254952732 h 13 HYPERLINK l _Toc254952733 5. 合法资格 PAGER

8、EF _Toc254952733 h 14 HYPERLINK l _Toc254952734 6、常见问题的问答（FAQ) PAGEREF _Toc254952734 h 15电波流速仪特点手持电波流速仪（简称SVR雷达枪）是唯一专用于测量水面流速的仪器，主要测量河流、溪水。标准配置包括： 雷达枪 通讯接口 两节可充电电池 Black & Decker VersaPak充电器，可充两节电池 用户手册 硬盒子SVR雷达枪所使用的Black & Decker VersaPak可充电电池在公司总部和硬件仓库都有库存。雷达枪特有的感应系统，专门用于补偿雷达枪到目标的垂直方向的余弦误差，自动补偿，无须

9、人工设置。雷达枪的专用软件用于补偿水平角误差。这个误差是枪到目标的水平方向角大于10时产生的。SVR有一个数据通讯接口，因此，用户可把雷达枪连接到外部设备，例如，计算机。关于这本手册注意以下标志，它们出现在本手册中。 表示安全预警信息，务必细读。表示帮助说明和注释信息1、快速开机1.1、开机设置 SVR 使用简单： 将电池充电后，插入SVR雷达枪 开机 瞄准目标 设置雷达枪到目标的水平角 后拉扳机，记录流速1.1.1、插入电池从箱中取出Black & Decker VersaPak电池，按照VersaPak指南卡（参见2.1.2电池充电器部分可获得更多使用充电器的信息）充电。然后将电池插入雷达

10、枪手柄底部的电池夹内，直至听到电池就位的咔咔声。图 1.1.1 把电池插入手柄1.2、开机按下 POWER 键，然后松开；雷达枪立即启动。再一次按下后放松，雷达枪关闭。通电后处于等待状态，屏幕显示三个横杠“- - -”如下图所示。图 1.2 SVR雷达枪开机后的显示1.3、菜单选择项按 MODE 键进入菜单模式，进行菜单选项。再按MODE键进入到下一个选择。当菜单显示选择项时，按SELECT 键，可改变选择值。最后设置的当前值是你下一次开机进入菜单后显示的第一个值。重复以上步骤直至选中理想值。在菜单模式背景下，不影响雷达枪进行测量作业。在你停止按MODE和SELECT键6秒钟后，SVR雷达枪退

11、出主菜单并返回到主操作模式。菜单选择项如下：Mode 功能（按SELECT设置）bL 背景光（开on/关oFF）图 1.3a 背景光模式的开和关A 显示自动测量的垂直角度值COS 输入水平角度改正值，按SELECT进行设置，步长为5度U 流速单位设置，EUr 为米/秒，USA为英尺/秒SEN 为传感器灵敏度设置，一般使用默认值，用户不改变1.4、测量水面流速扣松扳机操作：指扣下扳机听到咔吧声后松开开始测速，将雷达枪指向水面，然后扣松扳机一次（扣下扳机听到咔吧声后松开），开始测量流向你而来或流离你而去的水流的表面速度。显示器共有三位显示（不包含小数点），左起第一位为测量状态指示位，后面二位为测量

12、值。SVR需要测量10秒才能获取稳定的测量值，在没有稳定之前，左起第一位为闪烁横杠“-”测量10秒钟后，左起第一位变为0，表示测量值为10秒内的平均值，然后每隔5秒，左起第一位增加1，测量值变为15，20，25.60秒内的平均值。60秒测量时间完毕后，为最终的测量值，即60秒内的平均值，此时屏幕只显示右侧二位，为最终的测量值。如果不需要等待60秒，则可再松口一次扳机即显示测量时间内的平均值，但开始测量后，至少要等待10秒，等到左起第一位不为横杠 “-” 才可以，否则测量值会为零。警示雷达枪掉入水中，会造成损坏。测量时要使雷达枪离开水面。测量单位可以是每秒英尺或每秒米（用户可以购买事先已经设置好

13、的速度单位，每秒英尺或每秒米）。牢记，在测量时，你应该握好雷达枪，同时避免过多的震动。要清除一个测量值，先扳，后松雷达枪扳机。 在一个测量期间，如果，看到波动值超过0.50.8f/s(0.150.24m/s)，要检查一下最终值。为协调这些读数确保测量结果有效，你可进行多次水力实验室测试了SVR,并且发现在户外测量时，要考虑几个因素。因为，SVR从水面测量多普勒效果，所以，SVR需要一定数量的返回能量。（参看3.1部分“雷达枪如何工作”。）水面粒状物质或漂浮碎片，以及水面涌波提供了这种返回能量。 SVR易于测量高水流条件下有运动粒子物质的水面流速。这样可以提供水面流速的精确度。对于超过12f/s

14、(0.300.60m/s), 漂浮的碎片和粒子物质为雷达枪的测量提供了充足返回信号。涌波也会给出一个好的返回信号。波纹和横流产生所有方向的流速。在测量期间，根据返回到天线的信号数量，SVR读出所有方向流速，平均这些流速，得到结果信号值。1.5 角度补偿SVR补偿余弦错误影响。雷达枪与目标不会直接在同一平行线上，因此，枪与目标位置形成角度。倾斜探头自动修正垂直角度的余弦错误影响。要补偿水平角度的影响，按MODE键显示A，在Menu Mode 设置软件，按SELECT键显示正在瞄准雷达枪的角度。当雷达枪的指向没有与目标在同一平行线上时，枪到目标的位置形成一个水平角度，如果这个角度大于10度，它就会

15、产生余弦错误影响。这个虚假的影响结果（通常数值低）使读数加速。（3.2.1 部分，对于余弦错误影响的角度干扰。）1.5.1、垂直角度补偿图 1.5.1a SVR 雷达枪向下倾斜 45 垂直角垂直探头自动补偿雷达枪瞄准目标形成的垂直角。用户不需要手动设置倾斜探头。然而，当你测速时，必须握枪保持一个稳定垂直角度。当向下倾斜的角度超过45度时，SVR雷达枪显示 ，此时，雷达枪不记录这个速度值。用户可在继续测量的同时，使雷达枪向下的倾斜度减小于45度，直到雷达枪不再显示 即可。图 1.5.1b 当雷达枪向下倾斜角度大于45时的显示1.5.2、水平角度补偿雷达枪瞄准目标的水平角度大于10产生余弦错误，进

16、而造成雷达枪显示一个虚假的读数。要消除或大大的减小这个错误，用户可以在水平角补偿选项中输入一个角度，此角度是雷达枪瞄准目标的角度。在此后的整个测量中，用户用这个设置角度，手持雷达枪瞄准目标。图 1.5.2a 当雷达枪与目标不在同一平行线时，产生一个水平角度设置水平角补偿选项，按MODE键，直到A显示。然后，按SELECT键。当你每次按SELECT键时，0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 或 45 会依次显示，这个角度就是用户准备持握雷达枪的角度。看显示的数字，选择角度。此时，雷达枪就设置成了所选择的角度，直到用户再次设置才能改变此角度。图 1.5.2b 水平角度

17、设置为 02、组件SVR水面测速雷达枪非常耐用，并且设计成专用手握把柄。雷达枪使用的Ni-Cad可充电电池在硬件库和德卡托电子公司有存货。2.1、电池随SVR配置的Black & Decker VersaPak可充电电池的出厂套件包括：两个NiCd银色标签的3.6V VersaPakTM 电池和两接口的AC 自动充电器 (部件号 P702-VP135)。为了增加使用时间，你可以使用NiMH金标签VersaPak电池。请阅读VersaPak指南单中的说明和警示，保证对电池的正确使用和储存。当你储存或携带电池时，要盖好电池帽。可防止金属物质（钥匙，硬币等）接触电池暴露的金属端。注意，在把电池放入雷

18、达枪或充电器之前，取下电池帽。当电池的电量低时，雷达枪显示bAe。图 2.1 这个显示表示电池电量低当雷达枪正在发射时耗费的电池电量是它不发射时耗电的3倍。记住，科学操作使电池寿命最长。即使，雷达枪关机，它也会消耗少量的电量。因此，当你长时间不使用雷达枪时，应取出电池，节省电量。警示重要：不要把NiCd (银色标签)电池与 NiMH (金色标签)电池合用在同一个雷达枪中。否则，会损坏电池。重要：使用两个不同电压的电池（一个充满电电池，一个低电压电池）会引起雷达枪开机错误。禁止拆卸电池。如果，外壳破损，立刻停止使用，并且不可再充电。禁止火烧电池。避免引起爆炸。如果，对你的电池有疑问或问题，联系德

19、卡托800.428.4315，Black &Decker公司800.54.HOWTO，或本地Black & Decker服务中心。2.1.1、卸下电池拉出电池同时拇指按压红键，可以卸下电池。2.1.2、电池充电只能用VersaPak电池充电器给电池充电。充电时，充电器发出嗡嗡声或电池发热、充电器发热都是正常现象。如果，电池充电不正常，检查电池充电器是否正在工作或把取下的电池放在温度+4C+41C的地方。不充电时，拔下电源插座。2.2、显示面板显示面板包括3位数的流速显示器和3个按键MODE, SELECT, 和 POWER。使用MODE 和 SELECT 按键, 可以控制显示器的背景光，水平角

20、的余弦错误修正，和（如果，使能）串口通讯输出模式。2.3 串行通讯口为了记录和分析流量数据，你可以定购一个激活串口，和20英尺长定制的RS232通讯电缆（部件号S769-100）。利用串口，你可以把SVR雷达枪同外部设备连接，例如计算机。3、操作提示了解潜在的雷达干扰，一旦它发生时，你就知道怎样做才能大大增强雷达枪的性能。3.1、雷达如何工作测定流速，首先雷达枪向接近（或离去）的目标发出一个微波能量束（无线电波），当这个波的能量撞击目标时，波能量的一小部分返回到雷达设备天线，返回信号的频率变化与目标的速度成比例，（这就是著名的多普勒效应）。然后，雷达设备根据发射和返回信号频率的不同，测定目标速

21、度。当天线发出无线电波束时，波速在目标区域形成一个椭圆型波束。这个波束的大小取决于天线到目标的距离。水平波束宽度为12。当被测区域距离雷达天线愈远时，这个区域就变得愈大。图 3.1 探测区域的雷达波束当雷达枪瞄准10英尺远的水面时，它可以测量水面2英尺大小椭圆波束型区域。切记，在一定宽度的河流测量时，要采集多个测值来覆盖整个河流的宽度。3.2、干扰源和矫正当合适的安装和操作时，多普勒雷达是十分精确和可靠。然而，外界环境的变化会引起一些情况，显示虚假流速（数据的不确定和不正常的高或低）。虚假流速的迹象包括下列特征：当在天线工作范围内没有目标时，仍然显示数据。一个进入天线工作范围的目标覆盖了干扰信

22、号，引起显示的流速突然改变。干扰没有规律，不能提供有效的目标记录。3.2.1、角度影响（余弦错误效应）余弦效应引起雷达设备显示的流速低于实际的流速。无论何时，目标的轨迹（水流的方向）都不会平行于雷达枪的天线。当天线和水面目标的水平角加大时，雷达枪显示的流速值减小。理想情况，这个角度为0最好。图 3.2.1 当目标轨迹不与雷达天线平行时，发生角度错误。水平（YAW）角引起余弦错误效应角度愈小对精度的影响就愈小。当角度增加时，显示的速度就会错误地变小，如，下面图表所示。图标 3.2.1, 显示，在90，目标流速为0完全错误。你将看到一些数据，例如那些没有设置水平角度补偿选项所得到的数据。（对于如何

23、设置，参看部分1.5.2水平角度补偿）。图标 3.2.1的左边一列显示实际流速，右边显示未经过水平角度补偿的流速。注意，对于小于10的角度，流速的余弦效应是很小的。也要注意，这个表反映只是水平角度余弦错误。当在测量中有水平角度和垂直角度时，这两个角度就会影响最终计算的显示结果。注意，垂直角度(小于45)会被倾斜传感器自动补偿。3.2.2、电磁干扰(EMI)当工作时，电动机会产生EMI。EMI会产生虚假的目标流速（不稳定和异常低或高）。要改正这些干扰，只要关闭干扰源即可。3.2.3、反馈干扰当雷达波束射到计算机屏幕，街灯，和其它电器设备时，雷达枪显示虚假流速（不稳定和异常低或高）。要改正这些干扰

24、，使雷达枪天线离开这些干扰源。3.2.4、无线电频率干扰 (RFI)雷达枪会无意识的处理无线电能作为多普勒速度，包括来自警用无线电，机场雷达，微波发射塔，CB无线发射机，和 AM/FM发射塔。对于这类干扰的发生，通常是雷达枪距离无线发射器非常近。3.2.5、扫描SVR雷达枪设计的安装形式为，固定安装和稳定手持。移动或“扫描”天线通过固定目标时造成系统探测移动。用雷达枪移动扫描不会获得数据读数，这属于系统错用。3.2.6、环境因素：风，雨和雪风吹过水面产生波浪的移动方向不同于河水的主流方向。在高流速时，这个影响很小或不存在，不会影响测量的精度。然而，在低流速时，例如主河道流速低于12f/s(0.

25、30.6m/s)时，这种波浪影响就很大了。这样，测量的数据就不会反映实际的流速。在有风时，可以选择风影响不到或影响很小的水面测量，例如桥的下面或其它防风处。雨和雪可以影响测量的精度。在流速慢时，雪、雨垂直方向的流速成份起主要影响作用。通过天线测量面前的雨滴和水滴引起水波都会产生这种效果。然而，在高流速的情况下，这种影响是微小的。主要的影响是来自于主河道方向的水面水流。在这些情况下，所测的水面目标，应选择在不受雨、雪影响的桥、建筑物下或有遮蔽的区域。测量目标应选择在主河道水流起主要作用的水面。这样可以从环境因素里消除潜在的错误。4. 注意，清洁和储存 避免食物，饮料和其它的液体和物质掉入雷达设备

26、。 当雷达枪没有在使用或传输时，把它放入原包装箱。 清洁雷达设备时，使用软的清洁布，不要使用清洁液。5. 合法资格FCC(美国通讯委员会) 文件联邦通讯委员会华盛顿区 20554设备授权准予证明书德卡托电子公司 批准日期: 02/28/2000715 Bright StreetDecatur, IL 62522 申请日期：12/21/1999注意: Randall Sanner不可转移设备授权据此颁布给指定的 受颁赠者 ，只是有效于在此下面列出确定的委任设备准则和规定。FCC 标识符 HTRCR-1KD受颁赠者 德卡托电子公司设备级别: 区域干扰传感器 15 级注释: 交通安全雷达授权注释的F

27、CC的规定级别 频率范围（MHZ） 输出Watts 频率公差 发射指示15 24075 - 24175 %发信到: EA963286、常见问题的问答（FAQ)问：这次表面流速数据远远大于上次采集的流速数据。答：如果，水面平静的没有波纹，可能是雷达枪没有接收足够返回雷达的能量。试图更靠近水面或在有波浪或有悬浮物质水面。问：我刚刚测量完一个地方后又到河流的另一个不同的地方，测量失败。答：检查确认你已经调整了水平角补偿。在高水流条件下，一个不正确或不合适的输入会造成流量读数的很大不同。问：水面有合适的波浪，但是，雷达枪显示的测量数据似乎仍然比期望的高或低。答：确认你在测量时，距离水面不会太远。确定这

28、个距离是较为困难的，因为，测量的结果是返回到雷达枪的信号量的函数。而，这个返回信号直接与雷达枪和水面的距离，以及与波浪大小的程度有关。尽可能接近水面，就可以得到最好的测量精度，甚至在流速非常低的情况下。你需要在相同的场合采集几个测点。在测量时，尽量减小水平角。同样，也要变换不同的垂直角，来决定稳定的读数。确保稳握雷达枪，并在测量同一测点时，保持同一角度。问：我正在进行流速测量，实际流速明显低于2f/s(.60m/s),但是，雷达枪显示的流速确很高。答：检查发生在水面的风效应。风可以影响低流速的测量，例如，低于2f/s(.60m/s)。如果可能，进行两个方向的测量，一个是水流朝着雷达枪方向，另一

29、个是水流离开雷达枪方向。测量时试图把雷达枪朝着同一个测点。问：当我在测量洪水时，水流急速，波涛汹涌，水面有大量碎片和悬浮物，此时，雷达枪能测量准确吗？答：是的，漂有悬浮物水面的波涛为雷达枪提供了好的返回信号。注意，在这种条件下，雷达枪将读出多个方向的许多不同的流速。雷达枪测出所有这些流速，并且提供一个平均后的流速值。问：当测量时，这个值每5秒都要改变。答：雷达枪一次完整的测量时间是45秒。其中，当第一个测值显示时，它是雷达枪对表面流速多次选样的结果。（雷达枪把数据放入先进先出内存缓冲器）。当雷达枪继续取样时，它丢弃老的取样值，用新取样值代替，然后，再平均这些测量值。在45秒测量期间，取样过程每

30、5秒发生一次。这是因为水力在改变。雷达在水面采样，并算出8个水面流速平均值，这每个样值都是在5秒时间得到的。在45秒后，雷达枪平均8个值后，得到最终流速值。问.当我测量时，测量的读数似乎从高流速到低流速改变。答.当你测量时，确保把雷达枪握稳。用于补偿流速垂直余弦错误的倾斜传感器是非常敏感的。雷达枪的震动或晃动都会引起角度值的错误。问：我正在对一个快速水流进行测量。开始下小雨。雨会影响测量的数据吗？答：在一些情况下，下雨有助于测量，因为，它产生的小细浪为雷达的返回信号提供了反射面。雨滴的发散运动比相对表面水流运动要更慢。并且，当由雨引起的细浪同急流运动方向相同，则雷达会测出更高的流速。从这看出是什麽主要控制水面运动。因此，作用在高流速水面的雨产生的效果是微小的。注意，你应避免在雨中测量。因为雨滴的数量和它的