PAGEPAGEii美國德卡托電子公司手持電波流速儀用戶手冊德卡托電子公司版權所有德卡托電子公司歡迎你感謝您選擇德卡托電子產品—手持電波流速儀（簡稱SVR雷達槍），它是一種先進的測速雷達，專用于測量水面流速。測量洪水和急流時，使用入水式測量儀器非常危險，此時，這種電波流速儀測量流速最合適。電波流速儀集成了許多領先技術特性。例如，余弦錯誤修正。余弦是指槍到所測目標的垂直角和水平角的余弦。電波流速儀有一個傾斜感應系統，它會自動補償垂直余弦錯誤。垂直余弦錯誤是當雷達槍和目標的位置不同而形成一個垂直角度時（空間連線與垂直線角度大于１０度）而形成的。軟件可補償水平方向的余弦誤差。雷達槍與目標水平方向的夾角大于１０度就產生一個余弦誤差。我們非常希望用戶在使用電波流速儀之前學習本手冊，這樣就會更好的使用這臺高級雷達設備。如果，您對本儀器非常滿意，您還可以向德卡托賣方代表詢問我們其它的產品。國家資格最老的雷達公司——德卡托電子公司的全體管理人員和員工PAGE17目錄TOC\o"1-5"\h\z\u電波流速儀特點 1關于這本手冊 11、快速開機 21.1、開機設置 21.1.1、插入電池 21.2、開機 21.3、菜單選擇項 31.4、測量水面流速 41.5角度補償 61.5.1、垂直角度補償 61.5.2、水平角度補償 72、組件 82.1、電池 82.1.1、卸下電池 92.1.2、電池充電 92.2、顯示面板 92.3串行通訊口 93、操作提示 103.1、雷達如何工作 103.2、干擾源和矯正 103.2.1、角度影響（余弦錯誤效應） 103.2.2、電磁干擾(EMI) 123.2.3、反饋干擾 123.2.4、無線電頻率干擾(RFI) 123.2.5、掃描 123.2.6、環境因素：風，雨和雪 124.注意，清潔和儲存 135.合法資格 146、常見問題的問答（FAQ) 15電波流速儀特點手持電波流速儀（簡稱SVR雷達槍）是唯一專用于測量水面流速的儀器，主要測量河流、溪水。標準配置包括：?雷達槍?通訊接口?兩節可充電電池?Black&Decker?VersaPak?充電器，可充兩節電池?用戶手冊?硬盒子SVR雷達槍所使用的Black&Decker?VersaPak?可充電電池在公司總部和硬件倉庫都有庫存。雷達槍特有的感應系統，專門用于補償雷達槍到目標的垂直方向的余弦誤差，自動補償，無須人工設置。雷達槍的專用軟件用于補償水平角誤差。這個誤差是槍到目標的水平方向角大于10o時產生的。SVR有一個數據通訊接口，因此，用戶可把雷達槍連接到外部設備，例如，計算機。關于這本手冊注意以下標志，它們出現在本手冊中。表示安全預警信息，務必細讀。 表示幫助說明和注釋信息1、快速開機1.1、開機設置SVR使用簡單：?將電池充電后，插入SVR雷達槍?開機?瞄準目標?設置雷達槍到目標的水平角?后拉扳機，記錄流速1.1.1、插入電池從箱中取出Black&Decker?VersaPak?電池，按照VersaPak?指南卡（參見2.1.2電池充電器部分可獲得更多使用充電器的信息）充電。然后將電池插入雷達槍手柄底部的電池夾內，直至聽到電池就位的咔咔聲。圖1.1.1把電池插入手柄1.2、開機按下POWER鍵，然后松開；雷達槍立即啟動。再一次按下后放松，雷達槍關閉。通電后處于等待狀態，屏幕顯示三個橫杠“---”如下圖所示。圖1.2SVR雷達槍開機后的顯示1.3、菜單選擇項按MODE鍵進入菜單模式，進行菜單選項。再按MODE鍵進入到下一個選擇。當菜單顯示選擇項時，按SELECT鍵，可改變選擇值。最后設置的當前值是你下一次開機進入菜單后顯示的第一個值。重復以上步驟直至選中理想值。在菜單模式背景下，不影響雷達槍進行測量作業。在你停止按MODE和SELECT鍵6秒鐘后，SVR雷達槍退出主菜單并返回到主操作模式。菜單選擇項如下：Mode功能（按SELECT設置）bL背景光（開on/關oFF）圖1.3a背景光模式的開和關A顯示自動測量的垂直角度值COS輸入水平角度改正值，按SELECT進行設置，步長為5度U流速單位設置，EUr為米/秒，USA為英尺/秒SEN為傳感器靈敏度設置，一般使用默認值，用戶不改變1.4、測量水面流速扣松扳機操作：指扣下扳機聽到咔吧聲后松開開始測速，將雷達槍指向水面，然后扣松扳機一次（扣下扳機聽到咔吧聲后松開），開始測量流向你而來或流離你而去的水流的表面速度。顯示器共有三位顯示（不包含小數點），左起第一位為測量狀態指示位，后面二位為測量值。SVR需要測量10秒才能獲取穩定的測量值，在沒有穩定之前，左起第一位為閃爍橫杠“-”測量10秒鐘后，左起第一位變為0，表示測量值為10秒內的平均值，然后每隔5秒，左起第一位增加1，測量值變為15，20，25….60秒內的平均值。60秒測量時間完畢后，為最終的測量值，即60秒內的平均值，此時屏幕只顯示右側二位，為最終的測量值。如果不需要等待60秒，則可再松口一次扳機即顯示測量時間內的平均值，但開始測量后，至少要等待10秒，等到左起第一位不為橫杠“-”才可以，否則測量值會為零。警示雷達槍掉入水中，會造成損壞。測量時要使雷達槍離開水面。測量單位可以是每秒英尺或每秒米（用戶可以購買事先已經設置好的速度單位，每秒英尺或每秒米）。牢記，在測量時，你應該握好雷達槍，同時避免過多的震動。要清除一個測量值，先扳，后松雷達槍扳機。在一個測量期間，如果，看到波動值超過0.5～0.8f/s(0.15～0.24m/s)，要檢查一下最終值。為協調這些讀數確保測量結果有效，你可進行多次水力實驗室測試了SVR,并且發現在戶外測量時，要考慮幾個因素。因為，SVR從水面測量多普勒效果，所以，SVR需要一定數量的返回能量。（參看3.1部分“雷達槍如何工作”。）水面粒狀物質或漂浮碎片，以及水面涌波提供了這種返回能量。SVR易于測量高水流條件下有運動粒子物質的水面流速。這樣可以提供水面流速的精確度。對于超過1～2f/s(0.30～0.60m/s),漂浮的碎片和粒子物質為雷達槍的測量提供了充足返回信號。涌波也會給出一個好的返回信號。波紋和橫流產生所有方向的流速。在測量期間，根據返回到天線的信號數量，SVR讀出所有方向流速，平均這些流速，得到結果信號值。1.5角度補償SVR補償余弦錯誤影響。雷達槍與目標不會直接在同一平行線上，因此，槍與目標位置形成角度。傾斜探頭自動修正垂直角度的余弦錯誤影響。要補償水平角度的影響，按MODE鍵顯示A，在MenuMode設置軟件，按SELECT鍵顯示正在瞄準雷達槍的角度。當雷達槍的指向沒有與目標在同一平行線上時，槍到目標的位置形成一個水平角度，如果這個角度大于10度，它就會產生余弦錯誤影響。這個虛假的影響結果（通常數值低）使讀數加速。（3.2.1部分，對于余弦錯誤影響的角度干擾。）1.5.1、垂直角度補償圖1.5.1aSVR雷達槍向下傾斜垂直探頭自動補償雷達槍瞄準目標形成的垂直角。用戶不需要手動設置傾斜探頭。然而，當你測速時，必須握槍保持一個穩定垂直角度。當向下傾斜的角度超過45度時，SVR雷達槍顯示"–––"，此時，雷達槍不記錄這個速度值。用戶可在繼續測量的同時，使雷達槍向下的傾斜度減小于45度，直到雷達槍不再顯示"–––"即可。圖1.5.1b當雷達槍向下傾斜角度大于45°時的顯示1.5.2、水平角度補償雷達槍瞄準目標的水平角度大于10°產生余弦錯誤，進而造成雷達槍顯示一個虛假的讀數。要消除或大大的減小這個錯誤，用戶可以在水平角補償選項中輸入一個角度，此角度是雷達槍瞄準目標的角度。在此后的整個測量中，用戶用這個設置角度，手持雷達槍瞄準目標。圖1.5.2a設置水平角補償選項，按MODE鍵，直到A顯示。然后，按SELECT鍵。當你每次按SELECT鍵時，0,5,10,15,20,25,30,35,40,或45會依次顯示，這個角度就是用戶準備持握雷達槍的角度。看顯示的數字，選擇角度。此時，雷達槍就設置成了所選擇的角度，直到用戶再次設置才能改變此角度。圖1.5.2b水平角度設置為0°2、組件SVR水面測速雷達槍非常耐用，并且設計成專用手握把柄。雷達槍使用的Ni-Cad可充電電池在硬件庫和德卡托電子公司有存貨。2.1、電池隨SVR配置的Black&DeckerVersaPak?可充電電池的出廠套件包括：兩個NiCd銀色標簽的3.6VVersaPakTM電池和兩接口的AC自動充電器(部件號P702-VP135)。為了增加使用時間，你可以使用NiMH金標簽VersaPak?電池。請閱讀VersaPak?指南單中的說明和警示，保證對電池的正確使用和儲存。當你儲存或攜帶電池時，要蓋好電池帽。可防止金屬物質（鑰匙，硬幣等）接觸電池暴露的金屬端。注意，在把電池放入雷達槍或充電器之前，取下電池帽。當電池的電量低時，雷達槍顯示bAe。圖2.1這個顯示表示電池電量低?當雷達槍正在發射時耗費的電池電量是它不發射時耗電的3倍。記住，科學操作使電池壽命最長。?即使，雷達槍關機，它也會消耗少量的電量。因此，當你長時間不使用雷達槍時，應取出電池，節省電量。警示?重要：不要把NiCd(銀色標簽)電池與NiMH(金色標簽)電池合用在同一個雷達槍中。否則，會損壞電池。?重要：使用兩個不同電壓的電池（一個充滿電電池，一個低電壓電池）會引起雷達槍開機錯誤。?禁止拆卸電池。如果，外殼破損，立刻停止使用，并且不可再充電。?禁止火燒電池。避免引起爆炸。如果，對你的電池有疑問或問題，聯系德卡托800.428.4315，Black&Decker公司800.54.HOWTO，或本地Black&Decker服務中心。2.1.1、卸下電池拉出電池同時拇指按壓紅鍵，可以卸下電池。2.1.2、電池充電只能用VersaPak?電池充電器給電池充電。充電時，充電器發出嗡嗡聲或電池發熱、充電器發熱都是正常現象。如果，電池充電不正常，檢查電池充電器是否正在工作或把取下的電池放在溫度+4°C～+41°C的地方。不充電時，拔下電源插座。2.2、顯示面板顯示面板包括3位數的流速顯示器和3個按鍵－MODE,SELECT,和POWER。使用MODE和SELECT按鍵,可以控制顯示器的背景光，水平角的余弦錯誤修正，和（如果，使能）串口通訊輸出模式。2.3串行通訊口為了記錄和分析流量數據，你可以定購一個激活串口，和20英尺長定制的RS232通訊電纜（部件號S769-100）。利用串口，你可以把SVR雷達槍同外部設備連接，例如計算機。3、操作提示了解潛在的雷達干擾，一旦它發生時，你就知道怎樣做才能大大增強雷達槍的性能。3.1、雷達如何工作測定流速，首先雷達槍向接近（或離去）的目標發出一個微波能量束（無線電波），當這個波的能量撞擊目標時，波能量的一小部分返回到雷達設備天線，返回信號的頻率變化與目標的速度成比例，（這就是著名的多普勒效應）。然后，雷達設備根據發射和返回信號頻率的不同，測定目標速度。當天線發出無線電波束時，波速在目標區域形成一個橢圓型波束。這個波束的大小取決于天線到目標的距離。水平波束寬度為12°。當被測區域距離雷達天線愈遠時，這個區域就變得愈大。圖3.1探測區域的雷達波束當雷達槍瞄準10英尺遠的水面時，它可以測量水面2英尺大小橢圓波束型區域。切記，在一定寬度的河流測量時，要采集多個測值來覆蓋整個河流的寬度。3.2、干擾源和矯正當合適的安裝和操作時，多普勒雷達是十分精確和可靠。然而，外界環境的變化會引起一些情況，顯示虛假流速（數據的不確定和不正常的高或低）。虛假流速的跡象包括下列特征：?當在天線工作范圍內沒有目標時，仍然顯示數據。?一個進入天線工作范圍的目標覆蓋了干擾信號，引起顯示的流速突然改變。?干擾沒有規律，不能提供有效的目標記錄。3.2.1、角度影響（余弦錯誤效應）余弦效應引起雷達設備顯示的流速低于實際的流速。無論何時，目標的軌跡（水流的方向）都不會平行于雷達槍的天線。當天線和水面目標的水平角加大時，雷達槍顯示的流速值減小。理想情況，這個角度為0°最好。圖3.2.1當目標軌跡不與雷達天線平行時，發生角度錯誤。水平（YAW）角引起余弦錯誤效應角度愈小對精度的影響就愈小。當角度增加時，顯示的速度就會錯誤地變小，如，下面圖表所示。圖標3.2.1,顯示，在90°，目標流速為0－完全錯誤。你將看到一些數據，例如那些沒有設置水平角度補償選項所得到的數據。（對于如何設置，參看部分1.5.2水平角度補償）。圖標3.2.1的左邊一列顯示實際流速，右邊顯示未經過水平角度補償的流速。注意，對于小于10°的角度，流速的余弦效應是很小的。也要注意，這個表反映只是水平角度余弦錯誤。當在測量中有水平角度和垂直角度時，這兩個角度就會影響最終計算的顯示結果。注意，垂直角度(小于45°)會被傾斜傳感器自動補償。3.2.2、電磁干擾(EMI)當工作時，電動機會產生EMI。EMI會產生虛假的目標流速（不穩定和異常低或高）。要改正這些干擾，只要關閉干擾源即可。3.2.3、反饋干擾當雷達波束射到計算機屏幕，街燈，和其它電器設備時，雷達槍顯示虛假流速（不穩定和異常低或高）。要改正這些干擾，使雷達槍天線離開這些干擾源。3.2.4、無線電頻率干擾(RFI)雷達槍會無意識的處理無線電能作為多普勒速度，包括來自警用無線電，機場雷達，微波發射塔，CB無線發射機，和AM/FM發射塔。對于這類干擾的發生，通常是雷達槍距離無線發射器非常近。3.2.5、掃描SVR雷達槍設計的安裝形式為，固定安裝和穩定手持。移動或“掃描”天線通過固定目標時造成系統探測移動。用雷達槍移動掃描不會獲得數據讀數，這屬于系統錯用。3.2.6、環境因素：風，雨和雪風吹過水面產生波浪的移動方向不同于河水的主流方向。在高流速時，這個影響很小或不存在，不會影響測量的精度。然而，在低流速時，例如主河道流速低于1～2f/s(0.3～0.6m/s)時，這種波浪影響就很大了。這樣，測量的數據就不會反映實際的流速。在有風時，可以選擇風影響不到或影響很小的水面測量，例如橋的下面或其它防風處。雨和雪可以影響測量的精度。在流速慢時，雪、雨垂直方向的流速成份起主要影響作用。通過天線測量面前的雨滴和水滴引起水波都會產生這種效果。然而，在高流速的情況下，這種影響是微小的。主要的影響是來自于主河道方向的水面水流。在這些情況下，所測的水面目標，應選擇在不受雨、雪影響的橋、建筑物下或有遮蔽的區域。測量目標應選擇在主河道水流起主要作用的水面。這樣可以從環境因素里消除潛在的錯誤。4.注意，清潔和儲存?避免食物，飲料和其它的液體和物質掉入雷達設備。?當雷達槍沒有在使用或傳輸時，把它放入原包裝箱。?清潔雷達設備時，使用軟的清潔布，不要使用清潔液。5.合法資格FCC(美國通訊委員會)文件聯邦通訊委員會華盛頓區20554設備授權準予證明書德卡托電子公司批準日期:02/28/2000715BrightStreetDecatur,IL62522申請日期：12/21/1999注意:RandallSanner不可轉移設備授權據此頒布給指定的受頒贈者，只是有效于在此下面列出確定的委任設備準則和規定。FCC標識符HTRCR-1KD受頒贈者德卡托電子公司設備級別:區域干擾傳感器15級注釋:交通安全雷達授權注釋的FCC的規定級別頻率范圍（MHZ）輸出Watts頻率公差發射指示1524075-24175%發信到:EA963286、常見問題的問答（FAQ)問：這次表面流速數據遠遠大于上次采集的流速數據。答：如果，水面平靜的沒有波紋，可能是雷達槍沒有接收足夠返回雷達的能量。試圖更靠近水面或在有波浪或有懸浮物質水面。問：我剛剛測量完一個地方后又到河流的另一個不同的地方，測量失敗。答：檢查確認你已經調整了水平角補償。在高水流條件下，一個不正確或不合適的輸入會造成流量讀數的很大不同。問：水面有合適的波浪，但是，雷達槍顯示的測量數據似乎仍然比期望的高或低。答：確認你在測量時，距離水面不會太遠。確定這個距離是較為困難的，因為，測量的結果是返回到雷達槍的信號量的函數。而，這個返回信號直接與雷達槍和水面的距離，以及與波浪大小的程度有關。盡可能接近水面，就可以得到最好的測量精度，甚至在流速非常低的情況下。你需要在相同的場合采集幾個測點。在測量時，盡量減小水平角。同樣，也要變換不同的垂直角，來決定穩定的讀數。確保穩握雷達槍，并在測量同一測點時，保持同一角度。問：我正在進行流速測量，實際流速明顯低于2f/s(.60m/s),但是，雷達槍顯示的流速確很高。答：檢查發生在水面的風效應。風可以影響低流速的測量，例如，低于2f/s(.60m/s)。如果可能，進行兩個方向的測量，一個是水流朝著雷達槍方向，另一個是水流離開雷達槍方向。測量時試圖把雷達槍朝著同一個測點。問：當我在測量洪水時，水流急速，波濤洶涌，水面有大量碎片和懸浮物，此時，雷達槍能測量準確嗎？答：是的，漂有懸浮物水面的波濤為雷達槍提供了好的返回信號。注意，在這種條件下，雷達槍將讀出多個方向的許多不同的流速。雷達槍測出所有這些流速，并且提供一個平均后的流速值。問：當測量時，這個值每5秒都要改變。答：雷達槍一次完整的測量時間是45秒。其中，當第一個測值顯示時，它是雷達槍對表面流速多次選樣的結果。（雷達槍把數據放入先進先出內存緩沖器）。當雷達槍繼續取樣時，它丟棄老的取樣值，用新取樣值代替，然后，再平均這些測量值。在45秒測量期間，取樣過程每5秒發生一次。這是因為水力在改變。雷達在水面采樣，并算出8個水面流速平均值，這每個樣值都是在5秒時間得到的。在45秒后，雷達槍平均8個值后，得到最終流速值。問.當我測量時，測量的讀數似乎從高流速到低流速改變。答.當你測量時，確保把雷達槍握穩。用于補償流速垂直余弦錯誤的傾斜傳感器是非常敏感的。雷達槍的震動或晃動都會引起角度值的錯誤。問：我正在對一個快速水流進行測量。開始下小雨。雨會影響測量的數據嗎？答：在一些情況下，下雨有助于測量，因為，它產生的小細浪為雷達的返回信號提供了反射面。雨滴的發散運動比相對表面水流運動要更慢。并且，當由雨引起的細浪同急流運動方向相同，則雷達會測出更高的流速。從這看出是什麼主要控制水面運動。因此，作用在高流速水面的雨產生的效果是微小的。注意，你應避免在雨中測量。因為雨滴的數量和它的密度能終止測量得到結果。因此，雨水可影響測量，但是，它還要取決于你距離水面的距離。雨水，按照其數量可在雷達天線和水面之間建立一個反射障礙。雷達看到的下雨流速，不是水面的流速。問：我在有大量水泡的水面測量水面流速，我的測