實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分技術(shù)
RTD(Real Time Differential),實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分技術(shù)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量中,把實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分測(cè)量稱(chēng)作常規(guī)差分測(cè)量,RTD的精度在1-5 m內(nèi)是比較穩(wěn)定的。因?yàn)樵趯?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量中,最先在碼相位測(cè)量上引入差分技術(shù),所以把實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分測(cè)量稱(chēng)作常規(guī)差分GPS測(cè)量技術(shù)。
RTD由下列三部分組成;
1. 基準(zhǔn)臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)及接收天線;
2.移動(dòng)臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)及接收天線;
3.數(shù)據(jù)傳輸挽包括校正值處理與數(shù)字調(diào)制解調(diào)器,數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)及數(shù)據(jù)接收機(jī)。
RTD系統(tǒng)使用的衛(wèi)星接收機(jī)單頻機(jī)就可隊(duì)但要求接收通道要盡可能的多,基淮臺(tái)要有10個(gè)以上接收通道,標(biāo)淮配置是12個(gè)通道。這是為了能接收到所有通過(guò)的衛(wèi)星,以保證其它移動(dòng)臺(tái)因環(huán)境差異不能接收到全部通過(guò)衛(wèi)星時(shí),仍能對(duì)應(yīng)基淮臺(tái)有4個(gè)以上衛(wèi)星進(jìn)行選擇的可能性。
實(shí)施RTD的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)傳輸鏈,基準(zhǔn)臺(tái)要將大量的信息傳送到移動(dòng)臺(tái),差分定位精度的好壞與差分校正值的更新率與數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性密切相關(guān),因此對(duì)數(shù)據(jù)鏈的要求是數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確可靠,速度快。一般要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率應(yīng)小于10’,差分?jǐn)?shù)據(jù)的更新率應(yīng)小于 10 S。
RTK和RTD的主要區(qū)別:
RTK:載波相位(L1、L2)差分技術(shù)
RTD:碼(C/A碼、P碼)差分技術(shù)
兩者最大卻別在解算精度的差異上,RTD的精度只能達(dá)到亞米級(jí),而RTK采用雙頻可以達(dá)到厘米級(jí)。
電阻溫度探測(cè)器
RTD是 Resistance Temperature Detector 的縮寫(xiě),意思是電阻溫度探測(cè)器,簡(jiǎn)稱(chēng)是熱電阻。
電阻溫度探測(cè)器(RTD)實(shí)際上是一根特殊的導(dǎo)線,它的電阻隨溫度變化而變化,通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。RTD元件可以是一根導(dǎo)線,也可以是一層薄膜,采用電鍍或?yàn)R射的方法涂敷在陶瓷類(lèi)材料基底上。
RTD的電阻值以0℃阻值作為標(biāo)稱(chēng)值。0℃ 100Ω鉑RTD電阻在1℃時(shí)它的阻值通常為100.39Ω,50℃時(shí)為119.4Ω。RTD的誤差要比熱敏電阻小,對(duì)于鉑來(lái)說(shuō),誤差一般在0.01%,鎳一般為0.5%。除誤差和電阻較小以外,RTD與熱敏電阻的接口電路基本相同。
停留時(shí)間分布
RTD(Residence Time Distribution)停留時(shí)間分布
連續(xù)操作設(shè)備中,由于設(shè)備中物料的返混,在同一時(shí)刻進(jìn)入設(shè)備的各部分物料可能分別取不同的流動(dòng)路徑,在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間也不相同,從而按統(tǒng)計(jì)規(guī)律形成一定的分布。
常用以下兩種函數(shù)形式描述物料的停留時(shí)間分布:① 停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(τ)。停留時(shí)間為τ到τ+dτ內(nèi)的物料占總物料的分率為E(τ)dτ,以圖中陰影面積表示。②停留時(shí)間分布函數(shù)F(τ)。停留時(shí)間小于τ的物料占總物料的分率為F(τ),以縱坐標(biāo)高度表示。此兩個(gè)函數(shù)有如下關(guān)系:
由于物料的停留時(shí)間必然介于零與無(wú)限大之間。為方便計(jì),可用這些函數(shù)的某些數(shù)字特征來(lái)反映停留時(shí)間分布,常用的為數(shù)學(xué)期望值和方差。①數(shù)學(xué)期望值掦表示物料的平均停留時(shí)間。式中V為設(shè)備如反應(yīng)器體積;v為物料體積流率。②方差σ表示物料停留時(shí)間的離散程度
停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)定采用信號(hào)響應(yīng)法。在設(shè)備進(jìn)口處輸入一定信號(hào)(通常為一種示蹤物,如某種有色液體),在出口處連續(xù)或定時(shí)地檢測(cè)對(duì)于輸入信號(hào)的響應(yīng)值,如示蹤物濃度C(τ),即得響應(yīng)曲線。信號(hào)應(yīng)既不影響流動(dòng)狀態(tài),又便于分析檢測(cè),本身性質(zhì)亦不發(fā)生變化。可以采用具有不同特征的輸入信號(hào),常用的有:
①脈沖信號(hào)。在極短時(shí)間內(nèi),在設(shè)備進(jìn)口處一次輸入一定量的示蹤物,在出口處獲得示蹤物的濃度CE,即可得響應(yīng)曲線CE(τ)。假設(shè)在進(jìn)出口處不存在返混,經(jīng)歸一化處理后可得停留時(shí)間分布密度函數(shù):
?、陔A躍信號(hào)。從某一時(shí)刻(記作τ=0)開(kāi)始,將進(jìn)入物料切換成另一股示蹤物濃度為C0的物料,由此得到出口示蹤物響應(yīng)曲線CE(τ) 。由此計(jì)算停留時(shí)間分布函數(shù):
?、壑芷谛盘?hào)。輸入示蹤物濃度呈周期性變化(例如正弦波),測(cè)定出口響應(yīng)曲線振幅和相位的變化,經(jīng)一定數(shù)學(xué)運(yùn)算得到E(τ)和F(τ)。與上述兩法相比,周期信號(hào)法比較精確,但實(shí)驗(yàn)技術(shù)和運(yùn)算較為復(fù)雜。
除了可以采用上述的三種輸入信號(hào)以外,從理論上講,任何形式的輸入信號(hào)和響應(yīng)曲線,都可得到物料的停留時(shí)間分布,只是處理都更復(fù)雜。
典型反應(yīng)器的停留時(shí)間分布?、倨酵屏鞣磻?yīng)器由于返混量為零,有最狹窄的停留時(shí)間分布密度及階躍式的停留時(shí)間分布函數(shù)。②全混流反應(yīng)器由于返混量無(wú)窮大,有很寬的停留時(shí)間分布密度和相應(yīng)的停留時(shí)間分布函數(shù) 。
停留時(shí)間分布實(shí)際應(yīng)用
?、倥袛嘣O(shè)備內(nèi)物料流動(dòng)情況。如按停留時(shí)間分布求得的平均停留時(shí)間掦明顯小于理論的平均停留時(shí)間V/v,表明設(shè)備內(nèi)可能存在停滯區(qū)(死區(qū))。
?、谠O(shè)備的流動(dòng)模型確定后,可利用停留時(shí)間分布估計(jì)流動(dòng)模型中的模型參數(shù)(見(jiàn)數(shù)學(xué)模型方法)。
③在一定條件下,如對(duì)一級(jí)反應(yīng)和完全離析(見(jiàn)微觀混合)的系統(tǒng),可以預(yù)測(cè)反應(yīng)的結(jié)果。
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