航海仪器_船用计程仪_ship's_log

航海仪器 电 1 讲评作业 回声测深仪基本原理 利用测深公式计算深度 H D h 应用等速 反射原理C 1500m s 利用收 发换能器 通过测定超声波在水中往返一次所需的时间t 航海仪器 电 2 第7章船用计程仪 ShipLog 航海仪器 电 3 教学目的要求 1 掌握电磁计程仪的工作原理及正确使用2 掌握多普勒计程仪的工作原理及正确使用3 掌握声相关计程仪的工作原理 作业及思考题 P1897 1 7 2 7 6 7 8 7 9 航海仪器 电 4 本章难点 1 多普勒计程效应及计程原理及其为什么采用双波束来测速并计程 本章重点 1 电磁计程仪的工作原理及正确使用2 多普勒计程仪的工作原理及正确使用 航海仪器 电 5 第七章船用计程仪重点掌握船用计程仪的基本原理 性能指标 典型产品的结构特点及使用 第一节船用计程仪简介第二节电磁计程仪第三节多普勒计程仪第四节声相关计程仪 航海仪器 电 6 船用计程仪简介 拖曳式和转轮式水压式电磁式多普勒式声相关式 一 计程仪的种类 用途 航海仪器 电 7 船用计程仪简介 相对计程仪 测量船舶相对于水的速度和航程的计程仪 绝对计程仪 测量船舶相对于地的速度和航程的计程仪 二 分类 1 显示功能 数字显示器应能显示0 1节 模拟显示器应能显示0 5节 航程显示应能显示0 1海里 2 测量精度 速度误差应不大于航速的5 或0 5节 3 在船舶横摇10 纵摇5 的情况下 仪器能正常工作 3 IMO对计程仪的要求 航海仪器 电 8 第一节电磁计程仪 利用电磁感应原理来测量船舶航行时对水的速度 并累计航程的计程仪 一 定义 航海仪器 电 9 第一节电磁计程仪 传感器 将非电量的速度信息转变成电压或电流信息 放大器 放大电信号 指示器 显示航速和航程 二 组成 航海仪器 电 10 第一节电磁计程仪 种类 平面式导杆式结构 原理 三 传感器工作原理 计程基本原理 航海仪器 电 11 1 组成 1 传感器 平面式零点干扰信号存在故需进行调零 2 放大器 放大 抑制干扰和整流输出与航速成正比的直流信号 送给指示器 即1节时电流为0 5毫安 最大25节时电流为12 5毫安 3 自校装置 4 指示器 由航速表与航程表构成 四 CDJ 5型计程仪简介 航海仪器 电 12 1 正确使用 注意 储存 显示 的使用 2 维护P95 96经常对传感器通电注意检查是否水密 3 安装注意事项 同换能器的安装应装于换能器之后 保证水密度 调零 电极及其所在的平面不准油漆 且应屏蔽良好 2 使用与安装 航海仪器 电 13 第二节多普勒计程仪 单波束多普勒计程仪的测速与计程原理 存在的问题 双波束多普勒计程仪的测速与计程原理 多普勒计程仪性能指标 安装与使用注意事项 误差及其消除方法 航海仪器 电 14 第二节多普勒计程仪 一 定义 利用多普勒效应测量船速的计程仪 在声源和接收者间有相对运动时 接收者收到的频率fr与声源发射频率f0不同的现象 相互接近 fr升高相互背离 fr降低 二 多普勒效应 航海仪器 电 15 第二节多普勒计程仪 三 多普勒频移接收频率与发射频率的差值 大小 设船速为v 声速为C 由船上发射声波的频率为f0 那么发射声波经反射体反射后被船上的接收器接收到的回波的频率为f2 则所出现的二次频移效应为 四 单波束多普勒计程仪 航海仪器 电 16 第二节多普勒计程仪 四 单波束多普勒计程仪 其中 f0为发射频率v为声源或接收者运动速度 运动方向与声波传播方向的夹角c声速 航海仪器 电 17 第二节多普勒计程仪 五 双波束多普勒计程仪 非线性误差 单波束多普勒计程仪存在的问题 航海仪器 电 18 第二节多普勒计程仪 单波束多普勒计程仪存在的问题 船舶摇摆与颠簸 五 双波束多普勒计程仪 航海仪器 电 19 第二节多普勒计程仪 双波束多普勒计程仪的优点 f0 五 双波束多普勒计程仪 1 消除了非线性误差 航海仪器 电 20 第二节多普勒计程仪 双波束多普勒计程仪的优点 f0 五 双波束多普勒计程仪 2 消除了船舶摇摆引起的误差 航海仪器 电 21 2 有效地减小了船舶上下颠簸引起的误差 航海仪器 电 22 在船底O处安装一个发射换能器 按固定倾角向前下方海底发射 在船底同一点O处也安装一个接收换能器 用以接收回波信号 修正得 对船舶摇摆的垂直分量的影响进行修正 采用双波束的方法即在在船底O处安装一个发射换能器 按固定倾角向后下方海底发射 则总的频移为 测速原理要点 航海仪器 电 23 结论 采用双波束的方法可克服船舶摇摆的垂直分量的影响 且使所接收的频移信号增大一倍即提高了测速精度 基本技术参数对测速的影响 f 跟踪深度 f 一般地 f 取100 600KHz时 跟踪深度达600m 即跟踪海底 为绝对计程仪 f 取2MHz时 跟踪深度达3 5m 即跟踪水层 为相对计程仪 航海仪器 电 24 第二节多普勒计程仪 一元多普勒计程仪 双波束 用于导航 通称多普勒计程仪 f0 六 多波束多普勒计程仪 航海仪器 电 25 第二节多普勒计程仪 六 多波束多普勒计程仪二元多普勒计程仪 四波束 用于推算船位 通称多普勒导航仪 航海仪器 电 26 第二节多普勒计程仪 六 多波束多普勒计程仪三元多普勒计程仪 六波束 用于靠泊 通称多普勒靠泊系统 航海仪器 电 27 结构简介 P181以SRD 331型多普勒计程仪为例 整机由换能器 电子箱 主显示器和分显示器等组成 使用与安装 1 正确使用 各控钮的正确使用 2 换能器的安装 同测深仪的 仅发射倾角不一样 航海仪器 电 28 第三节声相关计程仪 一 测速原理 航海仪器 电 29 转轮式 返回 应用回转子在水中的转数来累计航程 航海仪器 电 30 V 水压式 返回 应用水动压力与速度平方成正比的原理测速 航海仪器 电 31 第三节声相关计程仪 acousticcorrelationlog 1 测速计程原理要点 三个换能器纵向等距排列 中间为发射换能器 其位于两个接收换能器的连线中心 且垂直向下发射 当船速为零时 回波信号同时到达两个接收换能器 当船速不为零时 两个接收换能器收到的回波信号除存在时间延时量 外 其信号包络幅值和波形几乎相同 航海仪器 电 32 航海仪器 电 33 测速公式 2 的求解 由声相关器测得3