航海仪器-船用计程仪-ship's-log

讲评作业——回声测深仪根本原理D海底AO海面hHMBⅳ〕利用测深公式计算深度：

H＝D＋hⅰ〕应用等速、反射原理C。＝1500m/sⅱ〕利用收、发换能器ⅲ〕通过测定超声波在水中往返一次所需的时间tA1第7章船用计程仪

〔ShipLog〕2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：P1897-1，7-2，7-6，7-8，7-93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4

第七章船用计程仪

重点掌握船用计程仪的根本原理，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5◆

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6◆

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节，模拟显示器应能显示节。航程显示应能显示海里；〔2〕测量精度：速度误差应不大于航速的5％或节；〔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7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8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、组成放大器传感器航速指示器200p/nmiles9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根本原理：101、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节时电流为毫安；最大25节时电流为毫安。〔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11〔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〕安装本卷须知：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12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；安装与使用本卷须知。误差及其消除方法。13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：14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,那么所出现的二次频移效应为：四、单波束多普勒计程仪15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f0vvcos16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:17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f0vvcosuusin五、双波束多普勒计程仪18第二节

多普勒计程仪双波束多普勒计程仪的优点

f0v五、双波束多普勒计程仪1)消除了非线性误差19第二节

多普勒计程仪双波束多普勒计程仪的优点

f0vuusinusin五、双波束多普勒计程仪2)消除了船舶摇摆引起的误差202)有效地减小了船舶上下颠簸引起的误差21①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②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③修正得：④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：22⑤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。◆．根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。23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。f0v六、多波束多普勒计程仪24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。25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。26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。27第三节

声相关计程仪一、测速原理

28转轮式：返回应用回转子在水中的转数来累计航程29V水压式：返回应用水动压力与速度平方成正比的原理测速。30

第三节

声相关计程仪

(acousticcorrelationlog)

1．测速计程原理要点：①三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②当船速为零时，回波信号同时到达两个接收换能器。③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τ外，其信号包络幅值和波形几乎相同。3132

⑤测速公式：2．τ的求解：由声相关器测得3．特点：