第6章-船用计程仪

第6章船用计程仪

（ShipLog）1航海仪器（电）

第六章

船用计程仪船用计程仪简介

第一节电磁计程仪第二节

多普勒计程仪

第三节

声相关计程仪重点掌握：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2航海仪器（电）◆

船用计程仪简介转轮式

水压式电磁式多普勒式声相关式一、计程仪的种类用途：测船速和累计航程机械部分磨损大,除小船应用外,已逐渐被淘汰线性差、低速误差大、不能测后退速度、机械结构复杂、使用不便，逐渐被淘汰3航海仪器（电）◆

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4航海仪器（电）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5航海仪器（电）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/nmiles6航海仪器（电）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：7航海仪器（电）（一）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、指示器：由航速表与航程表构成四．CDJ－6型计程仪简介8航海仪器（电）9航海仪器（电）POWERCDJ-5电磁计程仪ELECTROMAGNETICLOG清零递减存储亮度自检递增时间常数图7-310航海仪器（电）1、正确使用：注意“储存／显示”的使用2、维护

平时维护只需注意保持清洁，避免灰尘经常对传感器通电注意检查传感器仓室内是否水密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。（二）使用与维护11航海仪器（电）（三）检查与调整1、检查传感器：万用表2、零点调整3、检查主机工作是否正常：置自校档4、检查航速表与主机显示航速是否一致5、检查后置工作档12航海仪器（电）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。

13航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪一、概述：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降低多普勒效应：14航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪多普勒频移接收频率与发射频率的差值，其大小：

15航海仪器（电）二、单波束多普勒计程仪其中：f0

为发射频率

v为船速

运动方向与声波传播方向的夹角，发射俯角

c声速f0

vvcos

第二节

多普勒计程仪16航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪二、单波束多普勒计程仪设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frf,则所出现的二次频移效应为：17航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪三、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:18航海仪器（电）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f0vvcos

uusin

三、双波束多普勒计程仪△

f0v19航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪双波束多普勒计程仪的优点

f0

v

三、双波束多普勒计程仪1)基本消除了非线性误差20航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪双波束多普勒计程仪的优点

f0

vuusin

usin

三、双波束多普勒计程仪2)消除了船舶上下颠簸引起的误差21航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪双波束多普勒计程仪的优点

三、双波束多普勒计程仪△

f0v22航海仪器（电）3)有效地减小了船舶纵向摇摆引起的误差23航海仪器（电）

①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◆测速原理要点：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：24航海仪器（电）

⑤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。25航海仪器（电）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

v

四、多波束多普勒计程仪26航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪四、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。27航海仪器（电）第二节

多普勒计程仪四、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。28航海仪器（电）五、DS-50型多普勒计程仪特点：1、海底、水层、自动跟踪三种工作方式；2、三波束：纵向和横移速度；3、1~200m1%或0.1kn>200m对水速度；4、可输出数字或模拟航速或航程5、能同时测水深29航海仪器（电）结构简介：整机由换能器、电子箱、主显示器和分显示器等组成。30航海仪器（电）DIMMERDistanceKeelClearanceMODEDistanceKeelClearance31航海仪器（电）SRD-40132航海仪器（电）第三节

声相关计程仪一、声相关计程仪的工作原理33航海仪器（电）34航海仪器（电）

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。35航海仪器（电）

⑤测速公式：2．τ的求解：由声相关器测得3．特点：精度高，与声速无关；最大作用深度为200米；既可提供绝对速度，又可提供相对速度；又能兼作测深仪。S为两接收换能器间距④理论证明：36航海仪器（电）

二、

SAL-R1型声相关计程仪P110主要技术指标：测速范围：0~±50kn(-10~+40kn)测速精度：3~200m<±1%或0.1kn航程精度：<±1%37航海仪器（电）▼▲200P/NM或20000P/