導(dǎo)語：如何才能寫好一篇微元法的基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】 長期股權(quán)投資;疑難問題;處理原則;題例解析

成本法轉(zhuǎn)為權(quán)益法的會計處理,是長期股權(quán)投資核算中的重點、難點問題,注會考生學(xué)習(xí)此部分內(nèi)容時,普遍認(rèn)為其教材所寫的賬務(wù)處理原則不易理解,教材實例缺少代表性,難以全面準(zhǔn)確地解釋教材所寫的賬務(wù)處理原則?；诖朔N原因,筆者精選了以下較為典型的題例來解析由于持股比例由低變高而將成本法轉(zhuǎn)為權(quán)益法的會計處理原則,以啟迪注會考生更通俗易懂地理解和把握這一處理原則。

例題:甲公司于2008年1月1日以銀行存款900萬元取得乙公司10%的股權(quán),投資時乙公司可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價值總額為8 400萬元(假定公允價值與賬面價值相同),因?qū)Ρ煌顿Y企業(yè)不具有重大影響且無法可靠確定該項投資的公允價值,甲公司對該項長期股權(quán)投資采用成本法核算,甲公司按凈利潤的10%提取盈余公積。2009年7月1日,甲公司又以銀行存款1 410萬元取得乙公司12%的股權(quán),追加投資當(dāng)日乙公司可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價值總額為12 000萬元,取得該部分股權(quán)投資后,按照乙公司章程規(guī)定,甲公司能夠派人參與乙公司的生產(chǎn)經(jīng)營決策,對乙公司具有重大影響,甲公司對該項股權(quán)投資改按權(quán)益法核算。假定甲公司在取得對乙公司10%的股權(quán)后,雙方未發(fā)生任何內(nèi)部交易。乙公司通過生產(chǎn)經(jīng)營活動實現(xiàn)的凈利潤為900萬元,其中2009年1月1日至2009年7月1日實現(xiàn)的凈利潤為260萬元,2008年2月15日乙公司宣告分派2007年度的現(xiàn)金股利1 000萬元,乙公司除實現(xiàn)凈利潤外,未發(fā)生其他計入資本公積的交易和事項。要求根據(jù)上述資料進(jìn)行甲公司與該項長期股權(quán)投資有關(guān)的賬務(wù)處理。

解析過程:

一、圖1所示分析

二、會計處理

(1)2009年7月1日追加投資時:

借:長期股權(quán)投資 1 410

貸:銀行存款1 410

(2)原差額的會計處理:

①初始投資成本=900(萬元)

②由于清算性股利沖銷的成本=100(萬元)

③原持有長期股權(quán)投資的賬面余額=900-100=800(萬元)

④原差額(X)=800-8 400×10%=-40

借:長期股權(quán)投資 40

貸:盈余公積4

利潤分配――未分配利潤 36

【處理原則】原持有長期股權(quán)投資的賬面余額與按照原持股比例計算確定應(yīng)享有原取得投資時被投資單位可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價值份額之間的差額,屬于通過投資作價體現(xiàn)的商譽(yù)(X>0時)部分,不調(diào)整長期股權(quán)投資的賬面價值。屬于取得投資時因投資成本小于應(yīng)享有被投資企業(yè)可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價值份額的差額,一方面應(yīng)調(diào)整長期股權(quán)投資的賬面價值,另一方面應(yīng)同時調(diào)整留存收益(包括盈余公積和未分配利潤)。

(3)新差額的會計處理

新差額(Y)=追加投資成本-追加投資時被投資企業(yè)可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價值×追加持股比例=1 410-12 000×12%=-30

借:長期股權(quán)投資 30

貸:營業(yè)外收入30

【處理原則】對于新取得的股權(quán)部分,應(yīng)比較新增投資的成本與取得該部分投資時應(yīng)享有被投資單位可辨凈資產(chǎn)公允價值的份額,其中投資成本大于投資時應(yīng)享有被投資單位可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價值份額的(Y>0),不調(diào)整長期股權(quán)投資的成本;對于投資成本小于應(yīng)享有被投資單位可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價值份額的,應(yīng)調(diào)整增加長期股權(quán)投資的成本,同時計入取得當(dāng)期的營業(yè)外收入。

(4)兩投資時點公允價值差額的會計處理

①兩時點差額=12 000-8 400=3 600(萬元)

②相對于原持股比例的部分=3 600×10%=360(萬元)

③屬于凈利潤影響的部分=900×10%=90(萬元)

其中:2008年凈利潤影響的部分=640×10%=64(萬元)

2009年凈利潤影響的部分=260×10%=26(萬元)

④屬于其他原因影響的部分=360-90=270(萬元)

借:長期股權(quán)投資360

貸:盈余公積6.4

利潤分配――未分配利潤 57.6

投資收益 26

篇2

關(guān)鍵詞：以學(xué)生為中心；基本原理概論；教學(xué)方法改革

長期以來，在我們的教學(xué)活動中，由于思想觀念及教學(xué)觀念所限，整個教學(xué)環(huán)節(jié)中教師總是作為主體來組織教學(xué)，學(xué)生則是被動接受教師的教學(xué)內(nèi)容，很少直接和主動地參與課堂教學(xué)活動，而且很少表達(dá)他們對于所學(xué)內(nèi)容的理解和接受程度如何，積極性和創(chuàng)造性受到一定程度的壓抑，教師在實際接觸學(xué)生過程中也切實感受到迫切需要對傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革?！耙詫W(xué)生為中心”的《基本原理概論》教學(xué)方法，是將“以學(xué)生為中心”理念滲透到整個教學(xué)中，教師則成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和學(xué)習(xí)伙伴，一切從學(xué)生的角度出發(fā)，充分考慮學(xué)生的興趣、需要、思維和行為方式，關(guān)注學(xué)生的思想和心理特點及學(xué)生普遍關(guān)心的社會問題，激發(fā)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的精神。

一、了解學(xué)生、關(guān)注學(xué)生是“以學(xué)生為中心”教學(xué)方法改革的基礎(chǔ)

現(xiàn)在的世界正處于社會主義低潮時期，大量西方文化思潮、價值觀念和某些腐朽沒落的生活方式?jīng)_擊著新時期大學(xué)生的價值觀，大學(xué)生接受著社會主義價值觀和西方價值觀的雙重影響，導(dǎo)致大學(xué)生世界觀、人生觀、價值觀趨向多元化。筆者在教學(xué)開始前和教學(xué)過程中采用師生交流等教學(xué)方法，或問卷調(diào)查，讓每位學(xué)生寫出自己的思想困惑和理論疑難；或通過主題談話，師生之間各抒己見，進(jìn)行各種思想的交流；或課后利用網(wǎng)絡(luò)論壇、郵件和QQ等形式，師生雙向討論交流，及時反饋課堂教學(xué)效果，摸清學(xué)生所思所想。通過了解發(fā)現(xiàn)新時期大學(xué)生有以下特點：一方面，他們思想積極敏銳、健康向上、崇尚奮斗、崇尚科學(xué)、尊重知識；有較強(qiáng)的自尊心、自我表現(xiàn)欲、獨立意識和競爭意識；有較強(qiáng)的自學(xué)和思考能力、理解能力；喜歡關(guān)注國際國內(nèi)政治經(jīng)濟(jì)形勢，對在社會主義初級階段所碰到的許多重大理論問題和社會現(xiàn)實問題，他們均有一定思考，能夠試著去分析和理解；只要理論具有說服力，他們愿意去學(xué)習(xí)和接受，也就是說不存在與之間的天然隔閡。而另一方面，我們也發(fā)現(xiàn)大學(xué)生理想信念淡薄，集體主義觀念淡化，法制、紀(jì)律、誠信觀念不強(qiáng)；價值目標(biāo)取向錯位，趨實用化、短期化、直觀表面化，個人主義、功利主義抬頭；學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，學(xué)習(xí)動力不足，不少大學(xué)生對基本原理課有厭學(xué)和抵觸情緒。

二、“以學(xué)生為中心”進(jìn)行教學(xué)改革，最大限度培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

“以學(xué)生為中心”的《基本原理概論》教學(xué)方法是在摸清學(xué)生所思所想基礎(chǔ)上，從學(xué)生思想實際出發(fā)，將傳統(tǒng)講授法、案例教學(xué)法和“小老師”講堂教學(xué)法、專題討論教學(xué)法、課程辯論賽教學(xué)法、實踐教學(xué)法等結(jié)合起來，有選擇地加以運(yùn)用，盡可能給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個自由發(fā)揮與思維參與的空間，讓學(xué)生愉快地思考，大膽質(zhì)疑，鼓勵學(xué)生間的合作學(xué)習(xí)，營造生動活潑的氣氛，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思想政治理論的興趣和積極性，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗，在群體學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、獨立思考能力和口頭表達(dá)能力，最大限度調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，促進(jìn)教師與學(xué)生之間的交流，從而真正達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。

1.“小老師”講堂教學(xué)法

此教學(xué)法為學(xué)生提供了一個盡情在三尺講臺上分享見解和感悟的平臺，學(xué)生不再是被動的受教者，而是教學(xué)活動的主體；教師不再是知識的灌輸者，而是教學(xué)活動的引導(dǎo)者。在學(xué)生講堂開始之前，筆者從教材中挑出一些相對而言比較淺顯的內(nèi)容讓學(xué)生選擇，并對主講人進(jìn)行了培訓(xùn)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，進(jìn)行大量閱讀，查找資料，完成知識重構(gòu)，提前準(zhǔn)備好講稿內(nèi)容和多媒體制作，在保證其基本內(nèi)容的前提下，訂正錯誤的知識點，增加準(zhǔn)確度和趣味性，保證內(nèi)容的可接受性，體現(xiàn)學(xué)生的中心作用。制作和使用多媒體教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生從熟知的事例及所學(xué)專業(yè)出發(fā)，運(yùn)用適量典型的影視資料，使教學(xué)內(nèi)容生動形象，多媒體的展示時機(jī)一般是在突破難點、闡釋重點的時候，以及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣淡化和思維抑制的時候。在“講堂”中，主講人不是純粹地講授，他需要結(jié)合其它教學(xué)方法與教師、同學(xué)之間進(jìn)行相互討論、辯論，相互學(xué)習(xí)，雜取百家，互為補(bǔ)充。在此過程中，教師要做好引導(dǎo)作用?！靶±蠋煛敝v堂因主講人是學(xué)生，所講內(nèi)容大多為學(xué)生感興趣的話題，通俗易懂，所以學(xué)生很愛聽，也能開闊學(xué)生視野，引發(fā)學(xué)生探索和思考，有效激發(fā)學(xué)生的主體意識，推進(jìn)學(xué)生自我價值的實現(xiàn)。

2.專題討論教學(xué)法

筆者在運(yùn)用此教學(xué)法教學(xué)時，首先把基本原理某一部分的核心內(nèi)容按照內(nèi)在邏輯組成一個專題。然后提前一周把上課的所有學(xué)生分成若干個小組（每個小組10人左右），讓每個小組的所有成員圍繞專題閱讀文獻(xiàn)、準(zhǔn)備資料、寫好發(fā)言提綱或講稿，制作好PPT。選舉一名代表到臺上進(jìn)行8分鐘左右演講，小組其他成員可以隨時補(bǔ)充，學(xué)生只要能自圓其說或是能夠講得頭頭是道都是回答正確。對于抽象性和概括性強(qiáng)的內(nèi)容，為了讓學(xué)生“看得見，摸得著”，可引導(dǎo)同學(xué)們通過案例，讓學(xué)生聽得懂，啟發(fā)學(xué)生深入思考。最后可讓小組外的同學(xué)為本小組同學(xué)打分，同學(xué)代表和教師分別點評。每個小組整個過程時間控制在20分鐘左右。教師作為引導(dǎo)者，要盡可能創(chuàng)造讓更多的學(xué)生廣泛參與的機(jī)會，鍛煉學(xué)生口頭表達(dá)能力，調(diào)動學(xué)生思考問題的積極性、主動性，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力和參與熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3.課程辯論賽教學(xué)法

課程辯論賽與通常意義上的辯論賽不同，它主要體現(xiàn)了課程和教學(xué)特點，內(nèi)容為主，形式為輔，所以我們將課程辯論賽簡化為三個環(huán)節(jié)：立論陳詞、自由辯論、總結(jié)陳詞。每位辯手需遵守“重在辯”的精神，賽前做好充分準(zhǔn)備，辯論過程中要求每位辯手均發(fā)言，發(fā)言口齒清晰，思維敏捷，盡量脫稿。為了讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來，課程辯論賽正式隊伍由六人組成，可以有兩名替補(bǔ)隊員，報名采取學(xué)生自愿的原則。教師鼓勵班級其他同學(xué)為自己所在“方”收集相關(guān)資料，依據(jù)提供資料的價值大小為學(xué)生打平時分，這樣可以讓班里所有的同學(xué)都參與進(jìn)來。為了更好地鍛煉學(xué)生各方面的能力，我們將整場課程辯論賽的組織服務(wù)工作交給班級學(xué)生自己承擔(dān)，由教師在班上指定一名班干部負(fù)責(zé)，其他同學(xué)協(xié)助，主要負(fù)責(zé)比賽計時計分統(tǒng)分以及比賽的影像資料留存、宣傳報道等工作。如果條件允許，教研室各位老師所帶班級之間也可以進(jìn)行課程辯論比賽，成為全校學(xué)生參與的活動。實踐證明，課程辯論賽為學(xué)生營造了自由探索、獨立思考、團(tuán)隊配合的教學(xué)氛圍，學(xué)生參與熱情很高，同時，鍛煉了大學(xué)生運(yùn)用基本原理分析、解決問題的能力，增強(qiáng)了學(xué)生抵制各種錯誤思潮的能力，提高了大學(xué)生的思想水平。

4.實踐教學(xué)法

此教學(xué)法是通過讀書小組、社會調(diào)查或與學(xué)生黨團(tuán)活動結(jié)合等形式完成的。在教師指導(dǎo)下組建馬克思列寧主義理論學(xué)習(xí)讀書小組，給學(xué)生列一些相關(guān)的參考書，讓學(xué)生利用業(yè)余時間讀書，激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)理論的熱情，加強(qiáng)學(xué)生之間的思想溝通；或組織學(xué)生利用寒暑假、節(jié)假日、雙休日開展社會實踐活動，參觀訪問或社會調(diào)查，低年級學(xué)生可以開展一些參觀活動、服務(wù)活動，中高年級同學(xué)可以開展一些社會調(diào)查、難點問題調(diào)查等活動；或把相關(guān)理論的學(xué)習(xí)與學(xué)生黨團(tuán)活動的主題結(jié)合起來，實現(xiàn)課堂教學(xué)的延伸。實踐教學(xué)結(jié)束后，可讓學(xué)生寫論文或?qū)嵺`報告，用理論聯(lián)系實際的方式強(qiáng)化學(xué)生對原理的學(xué)習(xí)。通過實踐教學(xué)法可以讓學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識，讓學(xué)生從具體的問題和事實的感性認(rèn)識上升到抽象理論，增加說服力和吸引力，加深學(xué)生對基本原理的理解和學(xué)生對基本理論的認(rèn)同感；同時，可促進(jìn)學(xué)生深入認(rèn)識社會，將所學(xué)知識更好地服務(wù)于社會。

三、教師高超的教學(xué)水平和教學(xué)藝術(shù)是“以學(xué)生為中心”教學(xué)方法實施的保障

雖然提倡“以學(xué)生為中心”教學(xué)方法，但不能少了教師在整個教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位。教師如何在潛移默化中讓學(xué)生接受“原理”知識并運(yùn)用于實際生活中，很重要的一個保障條件在于教師高超的教學(xué)水平和教學(xué)藝術(shù)。一是教師在堅持正確政治方向前提下應(yīng)有系統(tǒng)的理論知識作支撐。新教材的課程內(nèi)容經(jīng)過了高度整合，其理論容量之龐大、任務(wù)之艱巨都是空前的，所以要求教師具有廣博而系統(tǒng)的知識儲備和良好的研究能力，一專多通，在吃透教材的基礎(chǔ)上，盡量脫稿講授，用大眾化、通俗化的語言表述深奧的基本原理，熟練地把教學(xué)與當(dāng)前國際國內(nèi)關(guān)注的重大現(xiàn)實問題結(jié)合起來；把教學(xué)與市場經(jīng)濟(jì)條件下學(xué)生的人生觀、價值觀、道德觀教育結(jié)合起來。二是教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的情感需求。理論課教師與其他課程相比承載著更加重大的育人使命，在教學(xué)當(dāng)中更應(yīng)該關(guān)愛、體貼和幫助學(xué)生，建立一種平等、民主、互相尊重、互相學(xué)習(xí)的新型師生關(guān)系，創(chuàng)造一種情理交融的學(xué)習(xí)氛圍?！坝H其師”然后“信其道”，學(xué)生樂于接受教師所講的道理，就可以從學(xué)習(xí)中獲得積極的情感體驗。三是教師要有一定的組織、協(xié)調(diào)能力和總結(jié)能力。教師組織、協(xié)調(diào)工作做得好，學(xué)生的興趣就會被激發(fā)，感覺很自信，就樂于參加教學(xué)。在教學(xué)活動開始前，教師要做好學(xué)期的整體準(zhǔn)備和每節(jié)課的準(zhǔn)備。在教學(xué)過程中，通過一定的激勵機(jī)制，如人格激勵、分?jǐn)?shù)激勵等，或把高年級較好的做法展示給他們，用好班干部，讓學(xué)生積極主動參與教學(xué)活動。另外，教師要善于總結(jié)，在每次課上完后總結(jié)，針對課堂講授后學(xué)生的反饋和教師的現(xiàn)場感受，找出不足之處，記錄下來，下次予以改正；一個學(xué)期結(jié)束后也要總結(jié)，對反響好的部分繼續(xù)保留，對教師講授時“底氣不足”、學(xué)生反饋平平的部分結(jié)合學(xué)生實際情況更換教學(xué)方法和內(nèi)容，重新修訂與完善。

“基本原理概論”的內(nèi)容是既定的，但其教學(xué)法的研究卻是無窮的、動態(tài)的。不斷拓展、創(chuàng)新教學(xué)方法，最大限度調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，讓學(xué)生學(xué)會熟練地運(yùn)用基本原理知識分析和解決思想、工作、學(xué)習(xí)和生活中遇到的各種困惑是我們不斷追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王國炎，等.中國化與大眾化［M］.南昌：江西人民出版社，2009.

［2］ 馮剛.高校大眾化研究報告（2009）［M］.北京：光明日報出版社，2009.

［3］ 陳占安.搞好思想政治理論課教學(xué)必須堅持以學(xué)生為中心［J］.教學(xué)與研究，2004，（11）：7-9.

篇3

ABAQUS是一套功能強(qiáng)大的工程模擬有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。被廣泛用于土木工程專業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)研究和工程設(shè)計。許多高等院校也爭相開設(shè)ABAQUS有限元課程，一些學(xué)者也將ABAQUS有限元軟件用于教學(xué)研究工作，得出了很多有益的成果［1-4］。將有限元ABAQUS軟件用于《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程的教學(xué)具有以下優(yōu)勢:

1)直觀化教學(xué)，有利于學(xué)生對混凝土結(jié)構(gòu)基本理論知識的理解。比如在講授混凝土材料的抗壓強(qiáng)度時，學(xué)生很難理解為什么混凝土抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)低于砂漿和骨料任一單一材料的強(qiáng)度。其原因可從混凝土受壓破壞的機(jī)理來分析。由于水泥、水、骨料組成的混凝土，在硬化過程中水泥和水形成的水泥石與骨料粘結(jié)在一起。凝結(jié)初期由于水泥石收縮、骨料下沉等原因，在水泥石和骨料之間的交界面上形成微裂縫。在外力作用下，微裂縫將有一個發(fā)展過程，混凝土的破壞過程就是裂縫不斷產(chǎn)生、擴(kuò)展和失穩(wěn)的過程。這些過程無法直觀觀測到，只能通過超聲波、X光、電子顯微鏡進(jìn)行直接或間接觀測。引入有限元軟件后，這些問題就能得到解決。圖1就是通過有限元軟件數(shù)值模擬了混凝土材料內(nèi)部微裂縫在荷載作用下擴(kuò)展、貫通破壞的全過程，形象直觀，有利于學(xué)生們對混凝土結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度概念的理解，也增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［5，6］，通過指導(dǎo)學(xué)生建立混凝土有限元模型和對模型進(jìn)行數(shù)值模擬實驗，能夠提高學(xué)生的動手能力，學(xué)習(xí)掌握有限元基本概念和軟件操作，為學(xué)生今后從事混凝土領(lǐng)域的科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。

2)部分替代混凝土構(gòu)件承載力實驗，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益?！痘炷两Y(jié)構(gòu)基本原理》課程中軸心受力構(gòu)件承載力方程、受彎構(gòu)件正截面承載力方程、受彎構(gòu)件斜截面承載力方程等均是通過對鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力實驗破壞現(xiàn)象、特征規(guī)律和材料的破壞程度等進(jìn)行一定的理論分析得到，因此《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程的教學(xué)離不開鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力實驗。通過實驗過程中鋼筋混凝土構(gòu)件的設(shè)計、制作和受力全過程的實驗，對構(gòu)件承載力、剛度和裂縫進(jìn)行測定，并對破壞形態(tài)進(jìn)行觀測等工作，進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生對鋼筋混凝土構(gòu)件受力性能、承載力計算理論、裂縫及變形性能的理解，初步掌握結(jié)構(gòu)實驗測量數(shù)據(jù)的整理和分析，提高了實驗分析報告的撰寫能力。根據(jù)筆者對多個大專院校《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程教學(xué)的調(diào)查分析，鑒于實驗條件和學(xué)時限制，大多數(shù)院校所開設(shè)的實驗項目較少，僅開展了鋼筋混凝土適筋梁正截面破壞的受力全過程實驗、鋼筋混凝土梁斜截面剪壓破壞的受力全過程實驗和大偏心受壓構(gòu)件正截面破壞的受力全過程實驗。對于鋼筋混凝土少筋梁、超筋梁正截面破壞的受力全過程實驗;鋼筋混凝土梁斜截面斜壓破壞、斜拉破壞的受力全過程實驗以及小偏心受壓構(gòu)件正截面破壞的受力全過程實驗并未開設(shè)。個別院校未開設(shè)任何混凝土構(gòu)件承載力破壞實驗，僅通過觀看實驗錄像了解混凝土承載力破壞現(xiàn)象。由于缺乏混凝土構(gòu)件承載力破壞實驗，學(xué)生對混凝土構(gòu)件的承載力基本原理與鋼筋設(shè)計計算方法理解不透徹，教師在授課時也感覺底氣不足。然而如果大面積開展混凝土構(gòu)件承載力實驗又是不現(xiàn)實的。首先經(jīng)濟(jì)投入大，成本高?；炷翗?gòu)件承載力破壞實驗需要有加載裝置、測試儀器及制作構(gòu)件等費(fèi)用，需要幾十萬的經(jīng)費(fèi)投入，同時要有相關(guān)的場地及人工成本。另一方面，《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程的學(xué)時有限，目前課程普遍為64學(xué)時，如果在混凝土結(jié)構(gòu)實驗方面投入太多學(xué)時，就會出現(xiàn)《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》理論知識學(xué)時不夠的難處。因此采用有限元軟件對混凝土構(gòu)件破壞發(fā)展過程進(jìn)行數(shù)值模擬實驗，并且可以重復(fù)性觀看，使學(xué)生獲得更多的混凝土知識，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)值模擬實驗研究，在某些方面可以取代或優(yōu)于實驗室實驗研究［7，8］。

2ABAQUS有限元軟件在《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程教學(xué)中的應(yīng)用案例

混凝土材料的強(qiáng)度尺寸效應(yīng)是指混凝土強(qiáng)度隨著結(jié)構(gòu)體積的增大而降低的現(xiàn)象。該理論是《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程教學(xué)中的難點，學(xué)生往往很難理解混凝土材料的強(qiáng)度尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。如果采用試驗教學(xué)，經(jīng)濟(jì)投入高且占用學(xué)時。為此我們在《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程中引入新的教學(xué)手段。借助于ABAQUS有限元軟件，建立不同體積的混凝土立方體、棱柱體有限元仿真模型，開展了直接拉伸和壓縮荷載作用下的混凝土強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的數(shù)值模擬。圖2為邊長150mm，250mm，350mm和450mm的立方體混凝土細(xì)觀力學(xué)模型，開展立方體單軸拉伸數(shù)值實驗，測得了不同體積混凝土試件模型的抗拉強(qiáng)度，如表1所示。

3結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞：聚合物分散液晶；微滴；雙折射；霧度；透光率

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

聚合物分散液晶（PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal）膜是20世紀(jì)80年明的高科技產(chǎn)品，在調(diào)光玻璃，大屏幕顯示，全息光柵，可調(diào)濾波器，可調(diào)衰減器等很多領(lǐng)域已經(jīng)有實際應(yīng)用[1～10]。此外由于是固態(tài)膜，使液晶的防泄和膜厚的控制很方便，有利于制作大面積或可彎曲的柔性顯示器，因此在未來一代顯示器――電子紙的研制中也占有一席之地。

PDLC膜是把預(yù)聚物與向列相液晶及襯墊料以某個比例混合起來，夾在兩片柔性透明導(dǎo)電薄膜之間，經(jīng)過相分離法（Phase Separation Method）制得，一般為聚合相分離法（Polymerization Induced Phase Separation-PIPS）、熱致相分離法（Thermally Induced Phase Separation-TIPS）、溶劑蒸發(fā)引發(fā)相分離法等（Solvent Induced Phase Separation- SIPS）。液晶從聚合物中析出形成微滴，聚合物固化把液晶微滴包裹在其中的一種復(fù)合膜。其工作原理為：不加電場時，無規(guī)則分布于聚合物材料中的液晶微滴的指向矢自由取向，此時由于液晶的尋常光折射率no與聚合物的折射率np不匹配，所以微粒對光有較強(qiáng)的散射作用，PDLC外觀呈現(xiàn)不透明或半透明乳白狀，此時處于"off state"（關(guān)態(tài)）；當(dāng)施加外電場作用后，由于正介電各向異性，所以液晶微粒的指向矢將沿外電場方向排列，如果液晶的尋常光折射率no與聚合物的折射率匹配的話，光可以通過PDLC膜，從而PDLC膜將呈現(xiàn)透明狀，此時處于"on state"（開態(tài)）。若撤去外電場作用，則膜又恢復(fù)到"off state"。

液晶微滴中液晶分子的排列形態(tài)對PDLC膜的性質(zhì)有很大影響，本文用光學(xué)基本原理來討論液晶微滴中液晶分子的不同排列方式和液晶微滴的折射率的關(guān)系，并介紹了表征PDLC膜散射本領(lǐng)的重要參數(shù)的霧度概念及其測試方法和表征透光本領(lǐng)的重要參數(shù)的透光率的概念及其測試方法。

1PDLC膜的光學(xué)特性

PDLC膜液晶微滴中液晶分子排列有幾種方式，如軸向平行排列（Axial），輻射狀徑向垂面排列（Radial），西瓜狀雙極沿面排列（Bipolar）以及其他一些可能排列，這三種構(gòu)形對應(yīng)著不同的雙折射率，如圖1所示。

PDLC膜的原理是不加電場時聚合物與液晶微滴的折射率不匹配，造成光散射；施加電場時聚合物與液晶微滴的折射率相匹配，造成光透射。要使散射增強(qiáng)，聚合物與液晶微滴的平均折射率相差越大越好，液晶微滴尺寸越小越好，微滴中液晶分子排列在輻射狀徑向垂面排列或西瓜狀雙極沿面排列。要使透射態(tài)更亮，聚合物折射率np與液晶微滴的折射率no相差越小越好，液晶分子轉(zhuǎn)向電場方向，一定是處在軸向平行排列的方式。

2結(jié)論

影響PDLC膜光學(xué)性質(zhì)的因素諸多,其關(guān)斷散射態(tài)的霧度與膜的薄厚、液晶與聚合物的混合比、制備工藝過程、液晶微滴中液晶分子排列方式等因素密切相關(guān)；開通透光態(tài)的透光率與液晶折射率和聚合物折射率的匹配程度、聚合物與液晶微滴界面相互作用，即錨定強(qiáng)度，及驅(qū)動電壓等因素密切相關(guān)。充分認(rèn)識上述PDLC膜液晶微滴中液晶分子排列方式與液晶折射率的關(guān)系的光學(xué)特性，對于制備出關(guān)斷散射態(tài)很白而開通透明態(tài)很透亮高對比度的PDLC膜具有一定的理論指導(dǎo)意義。表征PDLC膜關(guān)斷態(tài)散射本領(lǐng)的重要參數(shù)是霧度，一般PDLC膜關(guān)斷態(tài)的霧度值H(%)＞75；表征PDLC膜開通態(tài)透光本領(lǐng)的參數(shù)是透光率，一般PDLC膜開通態(tài)的透光率T(%)＞75。

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篇5

化工單元操作是實踐生產(chǎn)過程的總結(jié)和提煉，在教學(xué)過程中，注意聯(lián)系生產(chǎn)、科研中的成功或失敗的案例，同時穿插日常生活中的豐富、生動的流體流動、傳熱及傳質(zhì)的實例，加深對基本理論的理解，并靈活應(yīng)用所學(xué)知識，分析和處理工程問題，以具體的實例和逼真的動畫素材貫穿于各單元操作的介紹；把抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象的信息，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，將豐富的實踐案例滲透在理論教學(xué)中，適時開展“啟發(fā)式”和“討論式”教學(xué)，加深學(xué)生對化工單元的理解，提高他們的理論聯(lián)系實際分析問題的能力，使學(xué)生在潛移默化中樹立工程觀點。

2對比、歸納教學(xué)方法

《化工原理》不同于理論基礎(chǔ)學(xué)科分析和邏輯推理，它注重于工程實際應(yīng)用，掌握好各單元操作知識和理論，有助于更好解決生產(chǎn)和生活中實際問題，教學(xué)中抓住“傳遞過程原理”和“處理工程問題的方法論”兩條主線，引導(dǎo)學(xué)生掌握和運(yùn)用對比、歸納等學(xué)習(xí)方法，加深對知識的理解和融會貫通。在動量傳遞、傳熱和傳質(zhì)三傳過程中，微觀上是流體分子運(yùn)動的結(jié)果，流體分子之間存在作用力，直接影響流體分子運(yùn)動效果。宏觀上根據(jù)流體形態(tài)，把流體傳遞劃分為層流傳遞和渦流傳遞，采用相同微元平衡法來研究動量，熱量和質(zhì)量的傳輸過程。對于層流傳遞，大都采用解析方法；而渦流傳遞則采用實驗方法(量綱分析)。比較吸收中的最小液氣比與精餾中的最小回流比，我們發(fā)現(xiàn)它們都是操作線與相平衡線相交，通過解出操作線的斜率，求解得到最小液氣(或回流)比，在實際化工生產(chǎn)過程，采用液氣(或回流)比都是最小液氣(或回流)比1.1~2.0倍。再比較傳熱的對數(shù)平均溫差與吸收的對數(shù)平均推動力，我們也發(fā)現(xiàn)它們都是兩種不同狀態(tài)流體采用逆流進(jìn)行傳熱或者傳質(zhì)，因為采用逆流方式進(jìn)行傳熱或傳質(zhì)推動力最大，在干燥單元操作中，物料與空氣接觸也是通過這種逆流方式進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)。在講解單元操作過程中時，通過對比的不同單元操作的知識點，學(xué)生容易抓住了實際工程問題內(nèi)在因素相互聯(lián)系和統(tǒng)一，把復(fù)雜問題簡單化，能啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用理論解決工程類似問題。

通過歸納總結(jié)，各單元操作根據(jù)現(xiàn)象和過程的物理機(jī)理，以能量平衡(或相平衡)、物料衡算為起點，逐次展開原理和公式、操作性和設(shè)計性計算、設(shè)備構(gòu)造以及影響因素分析等內(nèi)容，計算、設(shè)備構(gòu)造、影響因素又以基本原理和公式方程為依據(jù)，環(huán)環(huán)相扣，層層推進(jìn)，顯示出相似的研究方法。但三傳各單元操作之間并不是簡單的重復(fù)，而是各操作單元重點特點各異。要求學(xué)生每學(xué)完一章(或一個單元操作)之后，要運(yùn)用簡練的文字和公式，把該章節(jié)的基本理論、主要公式及設(shè)備和工程應(yīng)用等主要內(nèi)容聯(lián)系起來，使知識系統(tǒng)化。如流體流動可通過連續(xù)性方程、機(jī)械能衡算方程和阻力方程三個主要關(guān)系式把流體流動的基本原理及相關(guān)的計算公式有機(jī)地構(gòu)成一個知識網(wǎng)絡(luò)。同樣地，傳熱章節(jié)內(nèi)容可通過總傳熱速率方程和熱平衡方程有機(jī)地貫聯(lián)起來。教學(xué)過程中除了教授學(xué)生掌握化工原理知識方法，更要引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識分析解決實際化工問題能力培養(yǎng)。例如，在離心泵理論壓頭公式推導(dǎo)過程中，葉輪前彎利于得到高的理論壓頭，流體可以獲得較高動能，動能所占比例增大，但在轉(zhuǎn)化為靜壓能過程中，會有比較大的機(jī)械能損失，使泵的效率降低，所以離心泵采用后彎葉片，而風(fēng)機(jī)主要要求送氣量大，不追求效率，用前彎葉片利于減少葉輪和風(fēng)機(jī)的直徑。

3通過課程設(shè)計，增強(qiáng)學(xué)生工程觀念

化工原理課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)用有限的理論解決實際工程問題的教學(xué)環(huán)節(jié)，在設(shè)計時首先要從操作基本原理考慮可能性，知道解決工程問題的方法有多種，其次運(yùn)用公式方程進(jìn)行設(shè)計性計算來分析技術(shù)上的可行性，在運(yùn)用書上的公式中，進(jìn)一步加深學(xué)生對公式出處和用途的理解，計算過程中對有些數(shù)據(jù)的選取，只能依據(jù)工程經(jīng)驗值范圍和趨勢去判斷，結(jié)果肯定有一定程度的誤差，這些又直接影響后續(xù)具體設(shè)備的選型。這就需要學(xué)生進(jìn)一步從運(yùn)行效益上考慮操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的合理性，最后還需學(xué)生從安全和環(huán)保方面來考慮具體設(shè)備的選型。這些都要求學(xué)生對所學(xué)知識充分理解，對實際工程問題的要深層次了解，方方面面進(jìn)行分析，從多方面考慮中篩選出最佳方案。通過課程設(shè)計的訓(xùn)練使學(xué)生進(jìn)一步完善和加深理解所掌握的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生在實際中研究、分析、解決問題的能力，鞏固學(xué)生全面分析和解決工程問題觀念，達(dá)到化工原理課程設(shè)計創(chuàng)造性和工程性的教學(xué)目的，為學(xué)生綜合和創(chuàng)新解決實際問題能力的培養(yǎng)打下了基礎(chǔ)。如精餾塔設(shè)計中，適宜回流比確定是個關(guān)鍵問題，需要從操作原理，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面來考慮影響因素，才能優(yōu)化精餾塔設(shè)計方案。

4結(jié)語

篇6

Energy Autonomous Micro and Nano Systems

2012，384p

Hardcover

ISBN9781848213579

Marc Belleville等

自給能量系統(tǒng)指的是在無外接電源情況下，依靠自身獲取的外界能量可以正常運(yùn)行的系統(tǒng)，通常包括傳感器或執(zhí)行器、能量收集和轉(zhuǎn)換器件、信息存儲與處理以及無線通訊單元。自給能量微納系統(tǒng)是指可以自己供給能量的微納系統(tǒng)。美國伯克利大學(xué)研究的著名的“智能塵?！本褪瞧渲械囊粋€典范。隨著微電子技術(shù)迅速發(fā)展，各種芯片的功耗不斷降低，能量收集、轉(zhuǎn)換和存儲技術(shù)的不斷提高，使得自給能量微納系統(tǒng)的實現(xiàn)變成可能。

本書介紹了自給能量微納系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)和最新的技術(shù)，前三章主要引入自給能量系統(tǒng)的應(yīng)用前景，為引入后續(xù)的技術(shù)章節(jié)做了很好的鋪墊，技術(shù)章節(jié)幾乎涵蓋了所有與自主系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容，并且講述了與電子學(xué)相關(guān)的物理、材料和技術(shù)，共包括13章：引言，介紹自給能量微納系統(tǒng)和本書的內(nèi)容框架；1.建筑物控制核心的傳感器，主要講述了建筑物控制中傳感器類別和新需求，并介紹了應(yīng)用案例；2.面向自給能量醫(yī)學(xué)植入器件，主要講述了自給能量醫(yī)學(xué)植入器件現(xiàn)在以及潛在的應(yīng)用；3.航天領(lǐng)域中的自給能量系統(tǒng)，主要說明了航天領(lǐng)域中自給能量系統(tǒng)的特征，并從無線系統(tǒng)和生存系統(tǒng)方面進(jìn)行分析；4.基于光伏效應(yīng)能量收集，主要講述了基于光伏效應(yīng)的能量收集技術(shù)—光伏電池；5.機(jī)械能量收集，講述了機(jī)械能量收集的能源來源以及各種原理，并對機(jī)械能量收集的未來進(jìn)行展望；6.熱能收集，講述了熱能收集原理、發(fā)展趨勢以及實現(xiàn)限制和優(yōu)化；7.鋰微電池，鋰微電池發(fā)展現(xiàn)狀以及小型化的發(fā)展趨勢，并講述了鋰微電池在自主系統(tǒng)中的應(yīng)用；8.超低功耗傳感器，講述了電路一些基本概念，詳述了電容傳感器檢測電路最新進(jìn)展，討論了電阻傳感器超低功耗檢測的實現(xiàn)方法；9.自主系統(tǒng)的超低功耗信號處理，講述了自主系統(tǒng)的超低功耗信號處理方法，處理器的構(gòu)架和性能，以及長期休眠自主系統(tǒng)的基本挑戰(zhàn)；10.超低功耗射頻通訊及協(xié)議，講述了超低功耗射頻通訊及相關(guān)通訊協(xié)議，并對目前處于研究階段的解決方案進(jìn)行分析；11.自主微系統(tǒng)中的能量管理，講述了自主微系統(tǒng)中能量管理的實現(xiàn)方法，并討論了能量優(yōu)化管理技術(shù)；12.傳感器網(wǎng)絡(luò)能量效率優(yōu)化，從軟硬件兩個方面講述傳感器網(wǎng)絡(luò)中能量效率優(yōu)化的實現(xiàn)方法。

本書詳細(xì)綜述了自給能量微納系統(tǒng)領(lǐng)域中的基本原理和最新進(jìn)展，深入研究了自給能量微納系統(tǒng)在航空健康和使用監(jiān)測、醫(yī)療植入器件以及家庭自動化中的應(yīng)用，介紹了光伏、熱和機(jī)械能量收集與存儲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及最新成果；綜述了超低功耗傳感器接口，數(shù)字信號處理和無線通信的最新研究狀況，并討論了傳感器節(jié)點和傳感器網(wǎng)絡(luò)層次上的能源優(yōu)化技術(shù)，適合從事自給能量微納系統(tǒng)研究的研究生、研究人員以及專業(yè)人士閱讀使用。

作者M(jìn)arc Belleville教授于1980年獲得格勒諾布爾國立理工學(xué)院博士學(xué)位，1985年加入CEALETI，現(xiàn)在是微納米技術(shù)創(chuàng)新中心（MINATEC）的體系結(jié)構(gòu)、IC設(shè)計和嵌入式軟件事業(yè)部的研究總監(jiān)和首席科學(xué)家，研究興趣集中在設(shè)計和先進(jìn)技術(shù)（例如SOI、異構(gòu)或3D設(shè)計）之間的相互作用，是CARTENE科學(xué)委員會兩個工作組：“能量自治系統(tǒng)：設(shè)備、技術(shù)和系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢”和“面向超越2015：技術(shù)、設(shè)備、電路和系統(tǒng)” 的活躍成員。

杜利東，助理研究員

（中國科學(xué)院電子學(xué)研究所）

篇7

關(guān)鍵詞： MEMS； 海洋湍流傳感器； 惠斯通電橋； 風(fēng)洞實驗

中圖分類號： TN61?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）01?0137?03

海洋湍流[1?2]對整個海洋系統(tǒng)是非常重要的，影響著海洋生產(chǎn)力、生物種群的分布和海洋能量傳遞[3?5]。目前常使用的海洋湍流傳感器是加拿大SPM系列和德國的PNS系列剪切流傳感器，它們主要由壓電陶瓷作為主要的傳感器元件[6]。隨著人們對海洋觀測技術(shù)的不斷發(fā)展，MEMS技術(shù)也逐漸進(jìn)入海洋觀測技術(shù)研究領(lǐng)域[7]。MEMS傳感器是采用微機(jī)械加工技術(shù)制造的新型傳感器，隨著微電子技術(shù)、集成電路技術(shù)和加工工藝的發(fā)展，MEMS傳感器以體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、易于集成等特點，迅速在消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車工業(yè)、機(jī)械和化工等各領(lǐng)域得到應(yīng)用[8]。海洋湍流也是物理海洋的重要研究方向，對海洋湍流的觀測離不開傳感器的應(yīng)用，因此，應(yīng)用MEMS的優(yōu)點設(shè)計MEMS海洋湍流傳感器。本文介紹了MEMS海洋湍流傳感器芯片測量基本原理，重點對傳感器芯片進(jìn)行試驗研究。

1 傳感器芯片的基本原理

傳感器芯片采用壓阻式的設(shè)計，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由中央硅膜、敏感梁和支撐基構(gòu)成梁膜結(jié)構(gòu)。敏感梁作為主要敏感部位，上面布置一個惠斯通電橋[9]。當(dāng)外界響應(yīng)作用于中央硅膜時，使中央硅膜產(chǎn)生形變，從而帶動敏感梁發(fā)生形變。這種形變使得布置在敏感梁上的惠斯通電橋的電阻變形從而發(fā)生電阻變化，打破惠斯通電橋的平衡狀態(tài)，輸出電壓信號。圖2是由MEMS傳感器芯片制作的實物。

2 傳感器芯片的測試實驗

2.1 風(fēng)洞實驗

實驗的主要設(shè)備有供電電源、傳感器、萬用表、鼓風(fēng)機(jī)以及傳感器的采集電壓設(shè)備，采集設(shè)備使用的是National Instruments 公司的PXle?6368采集卡，分辨率為16位，輸入阻抗是100 GΩ。圖3是實驗現(xiàn)場的照片，可以清楚地看到實驗設(shè)備的放置。風(fēng)洞實驗中采取兩種測試方式：第一種是有風(fēng)無風(fēng)交替時對MEMS傳感器和剪切流傳感器作用的實驗；第二種是不同風(fēng)速下對MEMS傳感器作用的實驗。

第一種有風(fēng)無風(fēng)交替時對MEMS傳感器和剪切流傳感器作用的實驗步驟：

（1） 設(shè)置NI采樣頻率為1 kHz，采集30 s（30 000個電壓值）。

（2） 在30 s內(nèi)，開始先堵住出風(fēng)口，讓風(fēng)無法通過剪切流傳感器和MEMS傳感器的時間為5 s。

（3） 然后打開出風(fēng)口5 s，讓剪切流傳感器和MEMS傳感器有風(fēng)通過。

（4） 剪切流傳感器和MEMS傳感器無風(fēng)通過5 s后再讓剪切流傳感器和MEMS傳感器有風(fēng)通過5 s。

（5） 30 s后記錄完整輸出電壓。

圖4是MEMS傳感器與剪切流傳感器有風(fēng)無風(fēng)時交替實驗對比結(jié)果，圖中上方是剪切流傳感器，下方是MEMS傳感器。從圖中可以明顯看到有風(fēng)和無風(fēng)時兩種傳感器輸出電壓的變化。從實驗結(jié)果可以看出MEMS傳感器有著良好的特性，當(dāng)外界激勵作用于傳感器時，傳感器輸出響應(yīng)有著明顯變化。

第二種是不同風(fēng)速下對MEMS傳感器作用的實驗步驟：

（1） 實驗器材放置與圖3相同，設(shè)置NI采樣頻率為1 kHz，采集3 000個電壓值。

（2） 調(diào)節(jié)不同風(fēng)速的大小，用NI采集不同風(fēng)速下MEMS傳感器的輸出電壓值。

（3） 將記錄的數(shù)據(jù)畫成橫軸為風(fēng)速，縱軸為電壓的圖像。

在每一種風(fēng)速下MEMS傳感器輸出電壓值有3 000個值，把3 000個值用下式的方法擬合成一個值。其中[U1，U2，…，Un]代表3 000個電壓值的每一個電壓值，[U]代表3 000個電壓值最后的計算結(jié)果。

[U=U21+U22+…+U2nn，， n=1，2，…，3 000]

每一種風(fēng)速下3 000個電壓值使用上式計算得到的電壓值與風(fēng)速畫成的曲線如圖5所示，并對實驗數(shù)據(jù)做了三次多項式擬合[10]，把實驗數(shù)據(jù)擬合成曲線。從圖中可以得知擬合的曲線平滑而且比較線性。

2.2 水下實驗

為了測試MEMS傳感器水下的性能，設(shè)計了在恒流速水槽中的實驗。實驗主要設(shè)備有供電電源、傳感器、萬用表、恒流速水槽、流速計以及傳感器的采集電壓設(shè)備，采集電壓設(shè)備使用的是National Instruments公司的PXle?6368采集卡，采集卡的分辨率為16位，輸入阻抗是100 GΩ。圖6是MEMS傳感器在恒流速水槽中的實驗照片。在水下實驗中水中靜態(tài)實驗即在0 m/s流速下MEMS傳感器的輸出響應(yīng)和動態(tài)實驗。

動態(tài)實驗步驟為：

（1） 調(diào)整流速，設(shè)置NI采樣頻率為1 kHz，采集30 s（30 000個電壓值）。

（2） 在30 s內(nèi)，開始先讓MEMS傳感器不放入水中的時間是5 s。

（3） 然后把MEMS傳感器放入恒流速水槽，使水流對傳感器產(chǎn)生的響應(yīng)時間是5 s。

（4） MEMS傳感器拿出恒流速水槽的時間是5 s。

（5） 30 s后記錄完整的輸出電壓。

圖7是MEMS傳感器在流速為0 m/s與0.192 m/s下傳感器的輸出電壓對比，兩種流速下電壓幅值的差值很明顯，用式（1）的計算方法對兩種電壓進(jìn)行計算可以得出兩者差值是75.6 mV。從圖8中可以明顯得知在有水流和沒有水流對MEMS傳感器輸出電壓的響應(yīng)，并且在0.219 m/s時的電壓峰峰值大于0.192 m/s時的峰峰值。因此，MEMS傳感器在水中性能良好，設(shè)計的實驗方案能夠得到預(yù)期的結(jié)果。

3 結(jié) 語

MEMS傳感器通過梁膜的結(jié)構(gòu)運(yùn)用壓阻的方式實現(xiàn)外界對傳感器的響應(yīng)變化。通過在風(fēng)洞實驗中有風(fēng)無風(fēng)交替對MEMS傳感器和剪切流傳感器作用的實驗和不同風(fēng)速下對MEMS傳感器作用的實驗，很好地驗證了傳感器的性能，并且在恒流速水槽中進(jìn)行水下實驗，驗證MEMS傳感器的水下性能。通過以上實驗證明了MEMS傳感器具有良好的基本性能。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞:ADCP技術(shù)；水文測驗；基本原理；結(jié)果分析

中圖分類號：P331 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1引言

水文流量測驗作為城市水文工作的重要內(nèi)容，是我國城市一項重要的基礎(chǔ)性工作，在促進(jìn)水利規(guī)劃、防汛抗洪和水資源合理利用等方面發(fā)揮著不可替代的作用，與此同時業(yè)界人士對于城市水文流量測驗工作的質(zhì)量也提出了更高的要求。目前，傳統(tǒng)的流速儀由于存在測量效率較低、測量結(jié)構(gòu)不準(zhǔn)確等缺點，在發(fā)生特殊水情的情況下，無法滿足城市水文流量測驗的要求，在一定程度上制約了水文站管理人員決策的可靠性。而ADCP技術(shù)作為近年來發(fā)展速度較快的一種新型技術(shù)，具有測驗歷時短、效率高、精度高和成本低等優(yōu)點，能夠較好彌補(bǔ)流速儀的不足之處，降低水文站工作人員的測量壓力，并解決水文流量測驗中存在的一些工作難點。本文通過探討ADCP在水文流量測驗工作中的比測研究，以期確保ADCP測驗的水深、流速和流量等指標(biāo)能夠滿足水文站的要求。

2 ADCP基本原理

ADCP測量水流速度是采用多普勒聲學(xué)原理，基于兩個基本假定:①浮游物是隨水流運(yùn)動且流速相同;②四個波束測同一個流速矢量。

測量時ADCP向水中發(fā)射固定頻率的聲波短脈沖，這些脈沖波碰到水中的散射體(浮游生物、泥沙等)將發(fā)生散射，根據(jù)散射體返回的聲波頻率變化計算出流速、流向。數(shù)據(jù)采集模式為底部跟蹤。當(dāng)?shù)撞苛魃碀舛容^大而造成底部不穩(wěn)定時，可用GPS校正底部移動，外部羅經(jīng)校正流向。流量計算分五大部分，即中層(實測區(qū))、表層、底層、左岸邊和右岸邊(盲區(qū))的流量推算，其流量計算公式分別為:

式中:

Qt、Qm、Qr、Qb、Qd、Qσ一分別表示總流量和中層流量、表層流量、底層流量、左岸邊流量、右岸邊流量;

Vxm和Vym一中層平均流速的X和Y方向分量;

Vbx和瑪Vby一X和Y方向的測船速度分量;

Vxt和Vyt一表層平均流速X和Y方向分量;

Vxb和Vyb一底層平均流速X和Y方向分量;

Z2和Z1一河底至最后一個有效單元下邊界的高度和河底至第一個有效單元上邊界的高度;

t一呼集合(對應(yīng)于微斷面測驗采樣)時間平均步長;

H和m一微斷面處水深和微斷面總數(shù);

Aal、Aar;左、右岸邊區(qū)域面積;

al、ar;一左、右岸邊流速系數(shù);

Vml和Vmr一起點微斷面和終點微斷面平均流速。

ADCP法的測驗方式與傳統(tǒng)的流速儀法不同，它是隨作業(yè)船運(yùn)動過程中進(jìn)行測驗，且作業(yè)船航行的軌跡可以是斜線或曲線。ADCP測流軟件不是直接根據(jù)面積和流速來計算河道流量，而是先計算每個測流水深單元的水流速度和船速矢量叉乘積，再對每個測流單元的流量沿河寬累加。

3比測情況

3.1比測斷面概況

某水文站流域面積為1523041kmZ，測驗河段上、下游均較順直，左岸堤邊有淺灘，右岸為石砌護(hù)岸防洪墻。流速儀測流斷面河床大部分為沙土組成，在中低水期主亂在800～1300m之間，流速橫向分布與斷面形狀基本相應(yīng)，高洪水期在起點距15Om～510m之間流速較大，使斷面流速橫向分布呈馬鞍型，形成兩個主亂，汛期出現(xiàn)大洪水后，斷面沖淤變化較大。

3.2采用設(shè)備

因水文站的河床組成導(dǎo)致左岸沖淤變化大，ADCP“動底”現(xiàn)象嚴(yán)重，底跟蹤施測流量明顯出現(xiàn)偏小現(xiàn)象，而且是鐵質(zhì)測船，在比測時采用高精度差分GPS和外部羅徑的GGA組合方式來解決測船運(yùn)動速度和流量計算，解決了因“動底”(底跟蹤施測船速不正確)引起的流量偏小。根據(jù)ADCP安裝環(huán)境和斷面實際情況，采用ADCP、差分GPS和GPS羅經(jīng)構(gòu)成ADCP測流系統(tǒng)。

(l) ADCP

測驗使用聲學(xué)多普勒流速剖面儀是RD Instruments公司研究和制造的駿馬系列瑞江牌600kz的ADCP，測流軟件采用Win River Version1.04。

(2)GPS

GPS選用的是美國SDS公司生產(chǎn)的NAV-COMSF-2O5OG雙頻星站差分GPS，單臺定位精度優(yōu)于15cm，l0HZ GGA數(shù)據(jù)格式輸出。

(3)羅經(jīng)

外部羅經(jīng)采用的是泰雷茲導(dǎo)航定位公司的3011 GPS羅經(jīng)儀，是一種擁有2個GPS天線，同時從每個天線接受多達(dá)12顆衛(wèi)星的信號來快速計算出一個天線相對于另一個天線的位置，提供0.5度定向精度(分辨率為0.5度、10HZ數(shù)據(jù)輸出)的數(shù)字化羅經(jīng)。

3.3比測方法

3.3.1斷面流量

在各水位(流量)級和不同的來水來沙條件下進(jìn)行比測試驗，以確定ADCP在該站適用的水位(流量)級范圍。并與轉(zhuǎn)子式流速儀法流量進(jìn)行比較。分析ADCP與轉(zhuǎn)子式流速儀法兩種資料系列間的誤差。由流速儀法實測流量與ADCP 計算的斷面平均流量進(jìn)行對比，按照《水文資料整編規(guī)范》要求進(jìn)行精度分析、3種檢驗，分析成果見表3，結(jié)果顯示，系統(tǒng)誤差達(dá)標(biāo)，3 種檢驗均通過。流量比測統(tǒng)計如表1所示。

表1 流量比測統(tǒng)計

ADCP 在水文流量測驗中， 充分顯示了該儀器的先進(jìn)性， 有著與常規(guī)流速儀無法比擬的優(yōu)勢。

3.3.2測點流速

在垂線上按測點方式對將ADCP與轉(zhuǎn)子式流速儀(流速流向儀)比測，推求確定不同流量級垂線流速分布與推求插補(bǔ)模型(冪指數(shù)或常數(shù))，并且分析摘錄測點流速的精度。

3.3.3特征值比較

最大流速、最大水深、邊界流量等特征值的比較。

3.4比測范圍

該水文站采用走航式ADCP與常規(guī)流速儀法共進(jìn)行了40次斷面流量、96條線垂線和480點測點流速比測。各要素比測范圍見表2。

表2 ADCP與轉(zhuǎn)子流速儀比測范圍表

4精度分析

考慮轉(zhuǎn)子式流速儀已經(jīng)形成了較長系列的水文資料，所以本次ADCP比測的誤差統(tǒng)計以常規(guī)流速儀法測驗成果為“真值”，利用數(shù)理統(tǒng)計方法和公式，統(tǒng)計或估算各項比測誤差。

首先, 用現(xiàn)流量測驗規(guī)范的方法, 在水文測驗斷面根據(jù)事先布設(shè)好的流量測速垂線借助水文纜道, 采用常用的流速儀一點法( 0.6) 進(jìn)行流量測驗, 作為已知真值以便和ADCP的測驗值進(jìn)行比較； 然后在水位無變化的情況下借用水文纜道, 運(yùn)用雙測回的方式, 并根據(jù)規(guī)范規(guī)定剔除單次測驗超出 +5% 儀器測驗誤差的測回流量, 剔除后追加測回, 取其平均值作為一個樣本。比測實驗提取了不同水位情況下33 份同步流量測驗資料, 點繪相關(guān)關(guān)系圖(見圖1 ), 相關(guān)關(guān)系達(dá)0.9867, 率定出走航式ADCP 與流速儀法(真值) 之間的折算系數(shù)1.0007。參照單次流量測驗允許誤差, 依照規(guī)范二類精度的站, 高水控制在6% , 中水控制在7% , 低水控制在10% 的范圍內(nèi)。該比測的系統(tǒng)誤差為-1.36%, 在-2% ～1%范圍內(nèi), 允許誤差指標(biāo)應(yīng)滿足GB50179- 93的規(guī)定, 誤差符合測驗精度的要求, 其折算系數(shù)可以作為選用斷面處ADCP進(jìn)行流量測驗時使用。

圖1 ADCP與流速儀測驗流量相關(guān)關(guān)系圖

4.1流量

斷面流量比測40次，其各項特征值統(tǒng)計結(jié)果見表3。

表3流且測驗特征值精度統(tǒng)計表

從表2中可看出采用BTM模式的相對標(biāo)準(zhǔn)差為8.83%，系統(tǒng)誤差-7.26%;GGA模式相對標(biāo)準(zhǔn)差為1.47%，系統(tǒng)誤差1.46%。

4.2測點流速

測點流速比測32次，共比測480點，將ADCP的BTM、GGA流速分別與流速儀法流速單獨進(jìn)行誤差統(tǒng)計，見表4。在GGA模式下相對標(biāo)準(zhǔn)差為7.86%，系統(tǒng)誤差-0.70%。但在BTM模式下相對標(biāo)準(zhǔn)差為15.62%，系統(tǒng)誤差-12.28%，隨著流量增大BTM模式下施測的流速偏小越來越大，其誤差隨著增大。

表4測點流速精度統(tǒng)計表

4.3最大流速

將ADCP的摘錄最大流速與轉(zhuǎn)子式流速儀法進(jìn)行誤差統(tǒng)計，見表5。ADCP的最大流速與流速儀法相對標(biāo)準(zhǔn)差為6.87%，系統(tǒng)誤差20.86%，偏大的原因是ADCP挑選的最大流速不在流速儀法的垂線位置上，比較沒有可比性。但ADCP四次的最大流速與其平均值統(tǒng)計，相對標(biāo)準(zhǔn)差為3.52%，系統(tǒng)誤差-0.05%，說明四次挑選結(jié)果基本是一致的。

表5斷面最大流速精度統(tǒng)計表

4.4平均水深和最大水深

通過對32次ADCP流量測驗的平均水深和最大水深統(tǒng)計比較，平均水深相對標(biāo)準(zhǔn)差為1.8%，系統(tǒng)誤差1.1%，最大水深相對標(biāo)準(zhǔn)差為1.2%，系統(tǒng)誤差0.2%。

5結(jié)束語

通過探討ADCP在水文流量測驗工作中的比測研究可知，水文站流量斷面在超過20000m3/S時，來自河底床面泥沙運(yùn)動的速度會導(dǎo)致水文流量測驗結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，水文站需要配備高精度的星站差分GPS和GPS羅經(jīng)，以解決因“動底”產(chǎn)生的船速失真，從而確保水文流量測量的準(zhǔn)確性，為水文站的決策提供科學(xué)的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

篇9

QCM（Quartz Crystal Microbalance）是由AT切石英晶體片和鍍在其上下表面的金屬電極構(gòu)成的一種諧振式傳感器。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。QCM作為微質(zhì)量傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、振動Q值大、靈敏度高、測量精度可以達(dá)到納克量級的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)和表面科學(xué)等領(lǐng)域中，用以進(jìn)行氣體、液體的成分分析以及微質(zhì)量的測量、薄膜厚度的檢測等。根據(jù)需要，還可以在金屬電極上有選擇地鍍膜，進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用。例如，若在電極表面加一層具有選擇性的吸附膜，可用來探測氣體的化學(xué)成分或監(jiān)測化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行情況。因傳感器等。隨著生物科學(xué)的蓬勃發(fā)展，QCM作為基因傳感器在生物領(lǐng)域的應(yīng)用有著廣闊前景。

在國外，QCM在氣相中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，近幾年，對液相中的QCM應(yīng)用的研究也取得了很大進(jìn)步，并且已經(jīng)出現(xiàn)了很多商品化的產(chǎn)品，但是它們的價格非常昂貴。國內(nèi)的相關(guān)研究相對較少。本文提出了一種基于DSP的QCM信號在線采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由高頻信號發(fā)生器、QCM傳感器和信號采集處理部分組成，結(jié)構(gòu)簡單、成本低。借助DSP強(qiáng)大的數(shù)字信號處理功能，實現(xiàn)了在線測量，并且保證了較高的測量精度。

1 QCM測量原理

石英是具有壓電性質(zhì)的物質(zhì)之一，當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定頻率時，石英晶片振幅會急劇增加，這就是壓電諧振。

1959年Sauerbrey在假定外加持量均勻剛性地附著于QCM的金電極表面的條件下，得出了QCM的諧振頻率變化與外加質(zhì)量成正比的結(jié)論。即：

式中，Δf為QCM諧振頻率的變化；f0o QCM的基頻；c66為石英的辰電強(qiáng)化剪切模量；pq為石英的密度：2.65lg/cm3；A為金電極的面積；Sf為傳感器的靈敏度；Δm為電極表面的質(zhì)量變化。通過（1）式可得到QCM電極表面的質(zhì)量變化。由于QCM的靈敏度很高，可以達(dá)到納克級，并且結(jié)構(gòu)簡單，因此一問世就得到了廣泛的應(yīng)用，如用于真實或空氣中膜的厚度檢測等。

20世紀(jì)90年代以來，隨著研究的深入，QCM在液相中也取得了廣泛的應(yīng)用，主要用于生物、化學(xué)等領(lǐng)域的檢測中。1982年Monura和Okuhara最先提出了可以在液相中驅(qū)動QCM振動的電路，將QCM的應(yīng)用擴(kuò)大到了液相。1985年Kanazawa和Gordon推出了QCM在牛頓流體中振蕩時其諧振頻率變化與液體的粘度和密度的關(guān)系式，即：

從式（1）、（2）可以看出，QCM諧振頻率的變化量Δf是關(guān)鍵的待測量。

2 系統(tǒng)方案

目前驅(qū)動QCM振動并采集其輸出信號的方法主要有兩種：（1）振蕩電路法；（2）頻譜分析法。振蕩電路法的基本原理為：將QCM接入自激振蕩電路中，使其構(gòu)成選頻元件，電路的振蕩頻率等于QCM的諧振頻率。通過電路振蕩頻率的變化可得到QCM諧振頻率的變化，從而可推測出待測物質(zhì)性質(zhì)的變化。頻譜分析法的基本原理為：掃描QCM在其諧振頻率附近的一段頻率范圍內(nèi)的頻譜（幅頻和相頻特性），通過該頻譜可得到QCM的諧振頻率、Q值等參數(shù)。與振蕩電路的方法相比，頻譜分析的主要優(yōu)點有：在大阻尼介質(zhì)中不會停振、測量結(jié)果信息量大、形象直觀、計算解釋容易。本設(shè)計給出了一種基本頻譜分析法的QCM信號采集系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)分析

電路的正弦信號產(chǎn)生部分由直接數(shù)字信號合成（DDS）芯片、自動增益控制（AGC）和運(yùn)放（AMP）等組成。DDS接收DSP的控制信號，產(chǎn)生頻率可控的正弦信號；AGC調(diào)整DDS的輸出信號，使其峰-峰值始終保持為一個已知的定值；AMP則完成信號的放大和阻抗轉(zhuǎn)換。由于信號產(chǎn)生部分增加了自動增益控制使其產(chǎn)生的信號的信號的峰-峰值保持恒定，從而減少了待測信號的數(shù)目，簡化了測量和處理的過程。

信號產(chǎn)生器部分產(chǎn)生的正弦信號作用在如圖2中所示的兩個反相比例電路上，反相比例電路的輸出信號包含QCM在相應(yīng)頻率下的等效阻抗的幅值和相角信息。根據(jù)反相比例電路虛地的原理，作用在QCM上的電壓始終保持為信號產(chǎn)生部分的輸出電壓與地之間的電壓差。采用這種結(jié)構(gòu)的好處是：（1）使作用在QCM上的電壓保持恒定，簡化了處理過程。（2）只通過一個反相比例電路的輸出信號即可單獨得到QCM等效阻抗的幅值（通過后面的計算將會得到此結(jié)論）。

反相比例電路輸出信號的采集和處理部分的核心是兩個乘法器和低通濾波器。設(shè)信號產(chǎn)生部分的輸出信號電壓為：u=u0coswt，用相量表示為：u。則含有QCM的反相比例電路的輸出為：

式中，R1為參考電阻|Z|和φ為其對應(yīng)的幅值和相角。另一個反相比例電路的輸出為：

式中，R2、R3分別為參考電阻R2、R3的阻值。u1、u2作為兩個模擬乘法器的輸入。乘法器1的輸出為：

兩路輸出信號經(jīng)低通濾波（LPF）后的輸出為：

這兩個直流信號經(jīng)過放大器放大后由ADC芯片采集，所采集的數(shù)字信號經(jīng)DSP處理后送往PC機(jī)供分析、顯示之用。為保證采集的精度，此處的放大器選用AD620芯片。AD620具有高精度、低漂移和低哭聲的優(yōu)點，另外AD620可以通過一個外接電阻方便地調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。ADC芯片采用雙通道的高精度轉(zhuǎn)換芯片。

整理（3）、（4）兩式可得QCM等效阻抗的幅值為：

上面各式中R1、R2、R3和u0均為與電路參數(shù)有關(guān)的已知值，所以由采集的信號uf1和uf2，通過（5）、（6）式即可分別計算出QCM等效阻抗的幅值和相角。通過DDS改變產(chǎn)生信號的頻率，即可得到不同頻率下QCM等效阻抗的幅值和相角。對QCM諧振頻率附件的頻率段進(jìn)行掃描，記錄每個頻率測量點對應(yīng)的幅值和相角，即可給出QCM的頻譜。由頻譜可以得出QCM諧振頻率的變化量Δf。

由（5）式可知，通過uf1即可單獨求出QCM等效阻抗的幅值，得到QCM的幅頻率特性曲線。因此本電路可以設(shè)定兩種工作模式：（1）使電路僅采集信號uf1，從而得到QCM的幅頻特性曲線，由該曲線可以得到QCM的諧振頻率（對應(yīng)于阻抗值最低點處的頻率）、帶寬、Q值等參數(shù)。采用此模式得到的信號雖不全面，但它足以得到諧振頻率的變化量Δf，且由于這種模式只采集、處理一路信號，因此工作速度較快。（2）同時采集信號uf1和uf2，從而可得到QCM的幅頻特性和相頻特性曲線。采用此模式可以得到QCM的最全面的信息，但它的工作速度與模式（1）相比較慢。

篇10

【關(guān)鍵詞】ADCP技術(shù)；流量測驗；基本原理；應(yīng)用前景

河道流量測驗是城市水文工作的重要組成部分，流量資料的獲取對水資源的合理利用和城鄉(xiāng)防汛抗旱工作具有重要的意義，這也使得業(yè)界人士對于河道流量側(cè)測驗技術(shù)提出了更高的要求。目前，傳統(tǒng)的流速儀由于具有成本費(fèi)用高、測量效率低和測量結(jié)果不準(zhǔn)確等不足，在發(fā)生特殊水情的情況下，無法滿足城鄉(xiāng)防汛抗旱工作的需要，在一定程度上制約了防汛指揮部門相關(guān)工作的開展。而ADCP技術(shù)作為一種先進(jìn)的測流方法，具有測驗歷時短、效率高、精度高和成本低等優(yōu)點，能夠有效降低測驗人員的工作強(qiáng)度，解決水位流量測量存在的一些難題。

1.流量計算方法

ADCP采用矢量差乘積和微斷面的深度平均流速矢量來進(jìn)行流量計算，其計算公式為：

（1）

式中：Q──流量；

S———河流某斷面面積；

u———河流斷面某點處流速矢量；

ξ———作業(yè)船航跡上的單位法線矢量；

dS──河流斷面上微元面積。

1.1 中部平均流速和流量

中部平均流速由ADCP直接測出，其值為所有有效單元所測流速之平均，其公式為：

（2）

式中：vxM──中部平均流速（x向分量）；

uxj──單元j中所測的x向流速分量。

中部流量公式為：

（3）

式中：QM———中部流量；

Z1──河底至最后一個有效單元的高度；

Z2──河底至第一個有效單元的高度；

vyM──中部平均流速（y向分量）。

1.2 表層、底層平均流速和流量

表層平均流速公式為：

（4）

底層流速平均流速計算公式為：

（5）

表層流量由下式確定：

（6）

式中：Δt──相應(yīng)于微斷面的測量時間平均步長；

m──斷面內(nèi)總的微斷面數(shù)目；

vx、vy──分別為x、y方向的深度平均流速；

vbx、vby──分別為x、y方向的船速。

底層流量由下式確定：

（7）

1.3 岸邊流量估算

對于岸邊區(qū)域，ADCP不能測出其流速和流量，可以利用經(jīng)驗方法估算。岸邊區(qū)域平均流速計算公式為：

va=αvm （8）

式中：va──岸邊區(qū)域平均流速；

vm——起點微斷面（或終點微斷面）內(nèi)的深度平均流速；

α──岸邊流速系數(shù)，通常取用0.707。

岸邊流量由下式估算：

QNB=αAavm （9）

式中：QNB──岸邊流量；

Aa──岸邊區(qū)域面積。

根據(jù)ADCP流量計算原理，斷面流量等于中部、表層、底層流量與岸邊估算流量之和。

2.比測分析

測驗斷面距某水庫大壩1000m，河寬在100～120m，為卵石河床，正常水流狀態(tài)下河床穩(wěn)定，沖淤變化較小。通常情況下，除水庫沖沙外，全年大部分時間水流含沙量較小或是清水水流。受水庫調(diào)蓄變化的影響，水位變化頻繁，日變幅較大，穩(wěn)定時間短，這使流速儀測驗的測次布設(shè)和測驗控制很困難，也不能滿足水情報汛需求，為此，2009年該站采用ADCP測流，并與傳統(tǒng)的流速儀進(jìn)行比測，經(jīng)過比測分析，ADCP在該站取得了較好的效果。

（1）水深比測

將ADCP與纜道同步測深，取ADCP實測水深與纜道實測水深比較，共收集92個樣本進(jìn)行統(tǒng)計，比測分析成果見表1。

表1 水深比測統(tǒng)計

（2）垂線平均流速比測

將ADCP與纜道同步測速，取ADCP二個來回平均垂線流速值與流速儀法垂線平均流速比較，共收集了87個垂線平均流速比測樣本，比測分析成果見表2。

表2 垂線平均流速比測統(tǒng)計

（3）流量比測

2009年采用流速儀精測法測驗，系統(tǒng)地將ADCP流量資料與流速儀法資料進(jìn)行了對比分析。共收集了48個樣本，全部參加相關(guān)線檢驗。由流速儀法實測流量與ADCP計算的斷面平均流量進(jìn)行對比，按照《水文資料整編規(guī)范》要求進(jìn)行精度分析、3種檢驗，分析成果見表3，結(jié)果顯示，系統(tǒng)誤差達(dá)標(biāo)，3種檢驗均通過。

ADCP在水文流量測驗中，充分顯示了該儀器的先進(jìn)性，有著與常規(guī)流速儀無法比擬的優(yōu)勢。目前在水文流量測驗中，已基本普及了ADCP測流技術(shù)，為掌握水電站防洪調(diào)度、合理開發(fā)利用水資源、江河流域的科學(xué)治理和規(guī)劃提供了基礎(chǔ)資料。

表3 流量比測統(tǒng)計

3.ADCP測流中需注意的幾個問題

3.1 高含沙水流對ADCP流量測驗的影響

對于大部分河流，高含沙量的影響可能使底跟蹤和水深測量失效，因此對于高含沙量的河流，應(yīng)選頻率較低的ADCP，可是通常低頻率系統(tǒng)分辨率較低，不適合較淺的河流，這時寬帶ADCP比窄帶ADCP有較大的優(yōu)越性，例如600kHz，深淺河流均可使用。如果ADCP在高含沙量水流中不能正常進(jìn)行底跟蹤和水深測量，只有采用差分GPS測量船速，采用測深儀測量水深。