3.3 模型仪器设备
1）生潮设备
模型的试验控制系统在Windows平台上采用VB语言编程实现模型控制与数据处理的一体化过程，通过友好的动态汉化图示界面，为试验者提供直观、简便的操作向导和丰富快捷的处理。
采用变频技术对潮汐控制系统控制，使潮水箱的控制潮型与给定值之间绝对误差平均缩小到0.3 mm以内，实现水量的闭环控制如图13和图14所示。
图13 生潮设备控制界面
图14 潮水箱图
2）往复流双向泵系统
由变频器精确控制的往复流双向泵系统，能够保证模型开边界具有足够的涨落潮流量，同时，往复流双向泵系统可以调节模型流场、流向等因模型尺度问题而无法解决的天然流场问题，如图15所示。
图15 双向泵系统
3）水位仪、流速仪
该模型采用的水位仪、流速仪等量测仪器均在仪器仪表上实现了数字化信号的转换和传输，仅用单一的通信线路与主控室计算机相连，即可下达指令和采集数据，不仅可以节约大量电缆等材料，而且运行的故障率低，检查和维护都十分方便。
模型水位测量采用瑞士进口的超声波非接触式水位仪，分辨率能达到0.1 mm（相当于现场1.5 cm，能够满足试验要求），如图16所示。
定点流速测量采用日本KNEK公司生产的电磁流速仪。电磁流速仪基于导电性流体在磁场中运动时所产生的感应电势来量测流体的瞬时流速，直杆探头可测量纵向和横向的流速变化，实现流速大小和方向的同时测定。电磁流速仪的主要组成设备包括计算机处理系统、数据采集系统、数据转换系统和探头四个部分，数据以Excel形式存储在电脑上，便于分析，如图17和图18所示。
4）流场测量系统
大范围的流场则通过流场实时测量系统（VDMS），该系统是南京水利科学研究院基于粒子图像测速技术（PIV）技术中的粒子跟踪测速技术（PTV）研制开发的大范围同步测速系统，广泛应用于水工模型、河工模型和港工模型等试验系统中表面流速场的测量。该系统可实现对大范围的非恒定流试验表面流场的实时测量，快速方便地得到模型试验范围研究区域内的流场、断面流速分布以及单个或多个测点的流速矢量变化过程，如图19所示。
图16 超声波水位仪图
图17 电磁流速仪操作界面图
图18 电磁流速仪使用效果图
图19 VDMS系统操作界面
图20 模型定床部分制作