声速仪原理与标定方法.ppt

HY1200 声速仪的标定 无锡海鹰加科海洋技术有限公司 HY1200声速仪原理 声速仪的标定原理与必要性 标定的设备和软件的使用 标定的步骤和注意事项 声速仪硬件电路的组成 声速仪硬件电路的功能划分 声速仪硬件电路的调试点与信号 通讯线的内部连线 声速测量的原理 采用直接法测量声速，即是以通过测量声波在某一固定距离D之间传播的所需的时间T来计算声速。 1、垂直透射法 。 2、垂直反射法 。 HY1200型声速剖面仪测量精度 ● 声速测量： 范围： 1400~1600米/秒 精度： 0.2米/秒 分辨率：0.01米/秒 ● 温度测量： 范围： 0~40℃ 精度： 0.1℃ 分辨率： 0.01℃ ● 深度测量： 范围： 0~200米 精度： 0.4米 分辨率： 0.01米 压力标定的注意事项 声速仪在标定结束后，还必须对标定的参数是否满足指标的要求进行检查。检查的方法与过程与标定过程基本相同，只是在声速、温度检查过程中是每2 ℃检查一个点。在检查过程中需记录当前铂电阻测量的温度、根据铂电阻测量的温度查表得出的标准声速、实测的温度和声速、及它们与标准值间的误差。所有的误差必须满足指标的要求。 声速仪在标定状态时的能发现的一些故障及其处理 主控板的主要功能 HY1200A型声速仪： 1、将外界提供的电源转换为声速仪水下机的 工作电源 2、取得水中声速的测量数据 3、读取温度、压力传感器的电压A/D采样值 并与声速的测量数据组合为字符串形式， 再变换为RS485信号传输出去。 HY1200B型声速仪： 1、提供声速仪水下机的电源并转换为工作电 源 2、取得水中声速的测量数据 3、读取温度、压力传感器的电压A/D采样值 并与声速的测量数据组合为字符串形式， 再变换为RS232信号传输出去。 4、将3的信号根据预先设定的规则存储起来 5、将存储的数据在用户需要输出时以固定格 式的RS232信号传输出去。 6、产生存储所需的当前时间数据 主控板可能出现的主要故障 通讯失败 无法测量声速 测量参数无法写入或读出 无法校准声速仪内部时间（仅B型） 无法读取声速仪保存在内部的测量数据（仅B型） 由于前面提到的声速仪对声速的精度要求很高，如果折算到每一次测量，则时间的测量误差不得大于93ns，在调试时对声速仪换能器的回波波形有严格要求与限制，所以一般用户无法自己处理。如果声速测量数据失败，一般只能送厂家进行维修。 数据通讯失败 在标定状态时，在电脑屏幕上应该有声速计数数据及温度、压力传感器输出的电压值。如果根本就没有数据输出（不是跳“0”），那么就是声速仪与上位机通讯失败。 通讯失败原因有很多，下面按实际排除故障过程逐一介绍。 通讯失败后的检查与判断 在不通电情况下，测量D5(CPU，AT89C4051）的20脚与10脚应不出现短路 在通电（电池肯定有电）情况下，测量D5(CPU，AT89C4051）的20脚与10脚间电压为5V 如果D5的20脚与10脚之间的电压是5V，那么通讯失败可能出现在通讯方面，不在电源部分。如果不是5V，则继续检查电源电路。 声速仪的外部电源是通过X1的四脚输入的，在按正常工作状态连接好声速仪后，检查其X1的4脚与1脚的电压应该在8V以上。 如果声速仪X1的4脚与1脚的电压在8V以上，则为N1或R1，R2，R3损坏，考虑电阻一般不会损坏，更换N1。如果无电压，更换声速仪电缆（A型）或工作插头（B型）。 声速仪的通讯信号由CPU芯片AT89C4051给出，所以先检查CPU芯片是否有信号输出。即在2脚检查是否有信号输出，及在标定程序执行写入参数命令时其3脚是否有信号变化。