超声风速计实时测量光学湍流强度的新方法

摘要

本发明公开了一种超声风速计实时测量光学湍流强度的新方法，采用高精度超声风速计测量的声虚温，通过对声虚温修正得到气温，在泰勒假定下，将空间一点测量的气温时间序列数据转变成空间两点通过温差，实时测量光学湍流。本发明克服了温度脉动仪使用过程中由于尘埃、大风等因素易使微温探头污染造等缺点，具有在海洋大气环境、高温和高寒环境、大风天气等恶劣环境下光学湍流强度无人值守、长时间持续地实时测量等特点。

主权项

1.超声风速计实时测量光学湍流强度的新方法，其特征在于：利用超声风速计测量空间一点声虚温时间序列数据，再将超声风速计测量的声虚温进行修正得到气温，在泰勒假定下，将空间一点测量的气温时间序列数据转变成空间两点温差，实时测量光学湍流强度；具体步骤包括：（1）设定超声风速计采样频率、统计平均时间和空间长度；（2）根据标志符判别声虚温数据是否正常，剔除异常数据；（3）由公式从超声风速计测量的声虚温得到气温；T_s是声虚温，e、P分别是水气压和气压；（4）计算统计平均时间内的平均风速；（5）根据采样频率、空间长度和平均风速，计算出时间间隔，通常取空间长度为1m，计算出时间间隔τ，从而确定一定间隔时间序列气温数据之差等效为空间长度的两点气温之差；由公式计算出温度结构常数；其中尖括号表示统计平均，T(t)为t时刻温度脉动信号；（6）由公式计算出光学湍流强度；P和T分别为平均气压和气温；（7）将上述步骤编制成测量软件嵌入到数据采集系统中，能够进行光学湍流强度的实时测量。