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試驗設備

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量測儀器

 風速計

  • 台灣路昌公司製造之TR-AMT1A4型風速計，包含風速感測器與訊號處理盒
  • 量測風速度範圍為0.4～30 m/sec
  • 輸出電流為4～20 mA
  • 解析度為±2%+0.3 m/s
  • 可於0℃~50℃溫度之間進行量測
  • 操作濕度需低80%RH
  • 工作電壓為AC90～260V(50/60Hz)

 超音波風速計

  • 廠牌型號：YOUNG 85106
  • 風速範圍：0~70m/s(0~156 mph)
  • 風速解析度：0.1m/s
  • 風速精度：(30 m/s) ± 2% 或 0.1 m/s，(70 m/s) ± 3%
  • 風向範圍：0~360ﾟ
  • 風向解析度：1ﾟ
  • 風向精度：± 2ﾟ
  • 序列輸出：RS-232或RS-485
  • 類比電壓輸出：
    • 風速: 0 ~ 5000 mV
    • 風向: 0 ~ 5000 mV
  • 電源：9 - 16 VDC, 30 mA
  • 操作溫度：-50℃~+50℃

 超音波三維風速計

  • 英國Gill：1590-PK-020/W
  • 風速範圍：0-50m/s
  • 風速解析度：0.01m/s
  • 風速精度：+/-1.5%RMS@12m/s
  • 風向範圍：0-359ﾟ
  • 風向解析度：0.1ﾟ
  • 風向精度：2ﾟ@12m/s
  • 聲波溫度：-40℃~70℃
  • 聲波解析度：0.01℃
  • 聲速範圍：300-370m/s
  • 聲速解析度：0.01m/s
  • 聲速精度：< +/-0.5%@20℃
  • 超音波輸出頻率：20Hz
  • 類比輸出：0-5V
  • 電源：9-30VDC

 電容式波高計

  • 電容式波高計為本所自行研發
  • 每組波高計包含測線電容檢測器及電源供應器三部分，測線乃由鐵弗龍電線及一電極形成一電容迴路
    -隨著波面沿著測線上下起伏，此一迴路亦產生電容變化，藉由檢測器檢測電容之變化，並將之轉換為電流的變化而輸出，傳送至控制站再轉換成電壓後輸入資料收集器予以儲存
  • 此波高計之量測範圍可視需要而調整其測線長短，並維持其量測精度在額定輸出之0.5%以內
    -30 cm、60 cm、90 cm、500 cm

 電磁式流速儀

  • 日本ALEC公司製造之ACM250-A型流速儀
  • 可量測二維方向
  • 感測頭尺寸：直徑為5 mm、長度30 mm
  • 精確度：為所選定量測範圍之±2%
  • 類比訊號輸出電壓：-5V～+5V
  • 量測流速範圍：±25 cm/sec、±50 cm/sec 與 ±250 cm/sec三個區段
  • 於水深下10 m內皆可進行量測

 超音波流速儀

  • 超音波都卜勒流速儀(Acoustic Doppler Velocimeter，簡稱ADV)挪威Nortek公司製造
  • 可同時量測X、Y、Z 三維流速
  • 發射頻率為16 MHz，量測點空間解析度為0.09 c.c.
  • 可設定測量範圍
    250 cm/s、100 cm/s、30 cm/s、10 cm/s，3cm/s
  • 精度：測量範圍之1%
    若測量範圍為250 cm/s、100cm/s 精度為0.5 cm/s
  • 超音波都卜勒流速儀之原理乃是利用超音波發射端與接收端間流體中懸浮微粒運動引發之都卜勒頻率改變效應並由此計算流體之速度，因此其量測訊號品質與水體之懸浮微粒濃度有關
  • 若懸浮微粒濃度不夠時，需要定時於水中加入特別調製之微細顆粒(seeding particle)，以使量測過程均保持SNR值於製造商所建議之15db以上，數據之相關度在95%以上(建議值為75%)

 手持式雷達波表面流速儀

  • 美國ACI(Applied Concept Inc.)公司製造手持式表面流速儀stalker ProⅡSVR
  • 工作頻率：ka波段(34.7GHz)
  • 量測範圍：0.2至18.0m/s
  • 精度(Accuracy)： ± 0.1m/s
  • 工作溫度：-30~70oC
  • 計時解析：0.1s
  • 有效距離100m

 旋槳式流速儀

  • 英國 維爾波特公司製造攜帶式流速儀 Valeport Model 002，包含流速計與0012B 型即時控制顯示單元
  • 類型：1178系列高抗沖苯乙烯葉輪
  • 尺寸：直徑 50 毫米，節距 100 毫米
  • 量測速度範圍：0.046~5m/s
  • 準確性：0.5m/s以上時讀數的+-2.5% 0.5m/s以下時讀數的+-0.01m/s
  • 0012B 型顯示單元：即時顯示測量葉輪旋轉時脈衝的頻率，並使用校準方程式根據脈衝頻率計算流速
  • 輸出：藉由RS232輸出資料至電腦設備

 加速度計

  • 日本SSK公司製造之A5-1型加速 度計
  • 量測加速度範圍為±1G
  • 輸出電壓為100mVRO
  • 精確度為0.5% FS
  • 固有振動數為70Hz
  • 於-10℃~55℃溫度之間進行量測
  • 感測頭完全防水可浸入水中3公尺內使用
 

 動態應變計量測系統

應變計放大器

應變計

  • KYOWA strain gages (120Ω)
  • 應變計放大器
  • 每個模組為4頻道獨立之應變放大器
  • 每個頻道電橋獨立設定可連接1/4、1/2或全橋（50～1000Ω）應變計
  • 每個頻道電橋獨立設定內建1/2橋及120、350Ω dummy電阻
  • 每個頻道電橋獨立可調式電橋電壓可設定16段(含)以上：0~10 VDC±3 mV；最大電流100mA；穩定度：±0.002％/℃。
  • 每個頻道電橋獨立自動電橋平衡：範圍±13000με，分辨率0.0012毫伏/ V，無電時採用EEPROM紀錄平衡值，需有燈號顯示自動平衡狀態。
  • 每個頻道電橋獨立內建跨接校正電阻，120Ω 1000με、350Ω 1000με誤差：±0.1％。
  • 每個頻道電橋獨立放大器增益12段(含)以上：1、2、5、10、20、50、100、200、500、1000、2000、5000，精度±0.1％（最大值），增益非線性度：<0.01％(最大)。
  • 每個頻道獨立內建低通四階巴特沃斯濾波器13段(含)以上，頻率：1Hz~10kHz、WB（-3±1dB）。
  • 每個頻道電橋電壓、放大器增益、濾波器、跨接校正設定之旋鈕與開關需可操作面板獨立設定。

 陀螺儀

(i)有線式

(ii)無線式

  • 陀螺儀為XSens Technologies BV所製造之小型MEMS架構動作追蹤器(IMU、VRU、AHRS和GPS/INS)
  • 具三軸向的加速度、角速度及地磁場訊號，AHRS透過內建DSP運算擁有三維度姿態角度
  • 資料更新速率：400Hz
  • 定向性能：Pitch ±90°、Roll/Yaw ±180°
  • 加速度性能：±5g，角速度性能為±450 deg/s
  • 地磁場性能：±2 Gauss

 全測站雷射經緯儀

  • 日本Topcon Corporation公司製造sokkia ix-1001型全測站雷射經緯儀。
  • 用於平面動床漂砂試驗造波後之砂面地形量測工作。
  • 採用非接觸式之雷射光測距原理來連續量測水底形狀的變化現象。
  • 使用單稜鏡時可量測至5000公尺，測距精度達±1mm，免稜鏡時測距最佳可量測至1000公尺。
  • 測距精度±2mm，可進行海域地形自動化測量。

 Lidar雷達測距

  • 廠牌Dimetix型號FLS-C10
  • 測量範圍 0.05-500 m
  • 解析度0.1mm
  • 精度 ± 1mm
  • 量測頻率10Hz(快速模式200Hz)
  • 數位/類比/串列輸出
  • IP 65 環境等級
  • 操作溫度-10至50度
  • 尺寸54x80x150mm
  • 電源9-30VDC，0.5A

 濁度計

  • 廠牌Campbell Scientific，型號OBS-3+
  • 測量範圍
    • 濁度（低/高）：250/1,000 NTU； 500/2,000 NTU； 1,000/4,000 NTU
    • 泥：5,000 至 10,000 毫克 /L
    • 沙：50,000 至 100,000 毫克/L
  • 精度性
    • 濁度：讀數的 2% 或 0.5 NTU
    • 泥：讀數的 2% 或 1 mg/L
    • 沙：讀數的 4% 或 10 mg/L
  • 高度 ：14.1 公分（5.56 吋）
  • 直徑：2.5 公分（0.98 吋）
  • 重量：181.4 公克（0.4 磅）
  • 電壓輸出：5 至 15 Vdc/15 mA
  • 4-20 mA 轉換器：最大 9 至 15 Vdc/45 mA
  • 工作波長：850±5 nm
  • 光功率：2000μW
  • 最大資料速率：10 Hz
  • 最大深度
    • 不鏽鋼機身：500 m（1640.5 ft）
    • 鈦合金機身：1500 m（4921.5 ft）
  • 工作溫度0°C 至 40°C

 剪力計

  • 日本SSK公司製造之S10W-1型剪力計
  • 量測剪力範圍為1gf
  • 輸出電壓為30mV/6VRO
  • 反應頻率為30Hz
  • 再現性為0.5%RO
  • 溫度特性為0.05% RO/℃
  • 於-10℃~55℃溫度之間進行量測
  • 感測頭完全防水可浸入水中3公尺內使用

 孔隙壓力計

  • 孔隙壓力感測單元為日本SSK 株式会社製造之P310AV-01 型薄型孔隙壓力感測器計
  • 可搭配SSK 之M-1101D 增幅器使用
  • 需供給6V電壓
  • 量測壓力範圍為0.1kgf／cm2 (100 cm of H2O)
  • 精確度為0.5% FS
  • 輸出電壓 0～10V
  • 可於水溫-10℃～55℃之間進行量測

 壓力計

  • 壓力感測單元為台灣盛邦公司製造之WY-002-020KP 薄型壓力感測器，包含感測頭與訊號處理盒
  • 需供給12V 電壓
  • 量測壓力範圍為0～20 Kpa (203 cm of H2O)
  • 精確度為0.5% FS
  • 輸出電壓1～5VDC
  • 可於水溫-10℃～80℃之間進行量測

 張力計

  • 張力計為日本SSK 株式会社製造所製造之LT6-5型式超小型張力計
  • 最大受力：5.0 Kgf
  • 依據不同型號則最大受力可達100 Kgf
  • 再現性為0.2% FS；非直線性則為0.2% FS
  • 溫度特性：0.05% RO/°C
    -可於溫度 -15°C ~ +75°C之間進行量測
  • 輸出電壓：± 10V
  • 其入出力抵抗：500Ω

 超音波砂面測定儀

  • 美國SeaTek公司所製造之5 MHz型砂面測定儀系統(Ultrasonic Ranging System)
  • 超音波探測器為外徑10 mm，長度20 mm之不銹鋼管
  • 主機包含電源開關、RS232連接孔、32組超音波探測器連接孔、4組類比訊號輸入等功能
  • 超音波探測器可測定之水深為3～110 cm
  • 測定經度為1 mm

 水下超音波測深儀

  • 廠牌：Tritech
  • 儀器操作頻率≧500 KHz
  • 音鼓角度：≦6°
  • 量測距離：0.5m~50m
  • 解析度：≦1mm
  • 0~5V類比輸出
  • 使用電源：DC12-48V
  • 可抗水深：750m
  • 操作溫度：-10~35℃