一、用 途4 k& O. P# E. t1 F0 L$ n# R0 v
LS10型旋桨式流速仪是一种水文测验仪器,适用于一般河流、渠道、管道、涵洞等测量过水断面中预定测点的水流平均速度,从而确定该断面的流量。
6 {$ d7 x; ^4 t. _) Y# A# S二、主要技术指示
/ m6 Z9 l$ T: v+ t1.测速范围:V=0.10~4.0m/s;
1 {1 q, K2 v) T% o2.工作水深:使用测杆实际水深不应大于1.2m;
S2 s) ]' M2 X5 q3 v# e p使用悬杆固定在铅鱼上,则水深一般不大于24m;( v- Q2 L g! c% X( D" P
3.工作水质:淡水(含有不过份的矿物质)或含有泥沙的浑水;( _; E- |5 X/ Q; a3 H$ q
4.连续工作时数:≤10h;. }- B9 o; G' R0 h4 A6 i
5.仪器的起转速度:V0≤0.08m/s;6 x1 }1 O7 ^$ a! w1 i/ J( n
6.检定公式的均方差:m≤1.5%;
f8 a6 o% _. W2 {& h; C0 B; l4 Z7.每二次信号间旋桨的转数:20转。+ I! ^7 {2 `0 J4 W
三、工作原理及其计算方法
6 j& d! H: a' \) R5 j" dLS10型旋桨式流速仪的工作原理是:当水流作用到仪器的感应元件旋桨时, 旋桨即产生回转运动, 其回转率“n"与流速“V"之间存在着一定的函数关系V=f(n),此关系是通过检定水槽的实验确定的。实验表明,当流速在0.1m/s以上时,LS10型旋桨式流速仪的检定公式为一线性关系。% _# A0 p! V+ }
每架仪器检定结果均附有如下的检定公式:
) @' R& |( u0 }* V" [/ P: ^# M8 wV=bn+a (对应于原标准的V=Kn+C)
" W! m* e6 H) D) T! L# z o式中:
3 w3 E/ h4 P( l! L& u. X7 dV-流速(m/s);! S* @. X/ E3 _* o
9 i$ E- X$ p4 E' ?7 ~% m' N
n-旋桨回转率,等于旋桨总转数N(N=20倍信号数)与相应的测速历时T之比,即n=N/T(1/s);! V: C4 s, A, ~7 S! y3 f
b-水力螺距(m)(对应于原标准的K);& V7 ^$ j) }* T3 D6 d% l( X
a-仪器常数(m/s)(对应于原标准的C)。& k6 U& b3 d7 |; n2 l& W) }( j d
b值和a值与旋桨的螺距及支承系统的摩擦阻力等因素有关,因此,对该部分的零件必须小心地使用和仔细地养护,否则将会影响到流速仪测验的准确度。
; y' E: L3 F# j# K测速历时T按规定可选用100秒和50秒两种,一般情况下选用100秒。. M* g. `% O5 R0 \
四、仪 器 结 构9 V2 _/ A) a/ N4 e& X) I& U
LS10型旋桨式流速仪主要结构分为:旋转部件、身架部件和尾翼部件等三部件(详见附图)。
G+ U) ?- o. T; U! D u(一)旋转部件:按其工作原理可分为感应和接触机构等两部分。5 M' o9 r! G4 K( N# d
1.感应部分:由感应元件——旋桨(1)及其支承系统——前轴套(27)、压帽(2)、轴承(26)、内隔套(25)、外隔套(24)、旋桨轴(3)、螺丝套(22)、后轴套(23)等组成。. P% b7 z/ ^6 V) t: b. u; ], G
旋桨是由工程塑料制成的三叶片螺旋桨。旋桨中心有一螺丝孔直接与前轴套(27)旋紧。前轴套前端伸出的一个细长形轴榫为本仪器最为精密之关键部位。使用时务必不能承受剧烈震动或碰撞,否则极易弯曲变形。如使用过程中一旦经受碰撞发现旋桨在旋转时有明显的跳动现象,即应送到生产厂进行修理,修好后方可继续使用。
7 w/ ~2 u, Z) u7 ]$ N' B: v* G! D2.接触机构:是一个闭合开关的装置,可把旋桨的转数转换为电脉冲信号。
: C- m" y/ ?! _3 \7 o, B接触机构包括:镶压在后轴套内的螺丝套(22)、齿轮(5)、齿轮轴(4)、接触丝(6)、固定螺丝(7)、接触轴套(20)和插头(8)。# @# ~$ `$ u9 Z2 O( S
对于旋转部件应注意的事项:& r, X- a; R: M1 J! Q Y
1.加润滑油,在安装支承系统时,应于其前轴套内腔中注入仪表油,油量约为孔高的1/3。把支承系统缓慢地插入孔内,使得轴承和接触机构*地浸在油中,这样便于保证仪器正常工作。6 b" w2 E) b% h$ [5 o
2.涂黄油:在含沙量较多或水深流急的河道中测流时,为避免仪器进水进沙,在安装后轴套时应在前轴套的丝扣外抹一层黄油,涂黄油之前应将前轴套内溢出的仪表油擦净,否则黄油易被仪表油溶解而失去涂黄油的作用。同时,还应注意切勿将棉絮纤维及其它杂物误入轴承中,否则会影响其正常旋转,尤其会降低灵敏度。
: v: D% z- |3 y2 L5 v; [9 f旋紧后轴套之后,用手指将被挤出的黄油抹平。假如水清、流缓、水也不深,仪器在使用过程中没有进水进沙现象,则涂黄油的工作不必进行。
1 w( z/ u; Z5 p5 @" N0 v D旋转部件是本仪器的最主要部分,因此,在使用和拆洗过程中,必须特别小心,用完后,必须用汽油洗涤干净,加油并且妥善地安放到仪器箱所的位置。
2 U2 [, I/ w. s8 d, H* z(二)身架部件:主要由身架(14)、接线柱(12)、衬管(10)、插孔套(15)、插孔(16)、固定螺丝(13)、固轴螺丝(17)和防水垫圈(18)等零件组成。
+ O& T* A, k2 _6 P(三)尾翼部件:由固定螺丝、尾翼螺丝、尾柱和尾翼组成。
. h2 B9 j$ u4 i9 g8 m1 zLS10型旋桨式流速仪尾翼为一长形平面舵,用以平衡仪器和迎合流向之用。- Y- ?1 I$ q& I7 N0 w: I2 |
五、仪器的使用与安装# z0 K1 ?9 m7 l) V% `
1.打开箱盖,小心地取出仪器部件。+ T0 M% x5 g- j; N, J: Z) D# J
2.拧松身架侧面的固轴螺丝,取出旋转部件。
7 z: z# ^' }# o7 @ b3.身架内腔注入仪表油,油量约为孔高的1/3。
/ ^8 P+ a* r9 _! T5 \; n: l( }4.将旋转部件插进身架孔中,并且控制前轴套与身架之间保持0.3~0.4毫米的间隙(一般只要把旋转部件插到底即可),如果发现间隙太小,有擦边的现象,则应把旋桨轴拨出一些,待调整正确后,即可把固轴螺丝固紧,固紧螺丝时应注意勿使猛劲,以免把旋桨轴顶斜。 Y8 w$ K7 K4 Y: G4 s" m: _# C
5.安装仪器。4 L8 [7 ]3 M$ t% f* G3 J
(1)用测杆工作时,先把测杆装配成套,把仪器套在测杆预定的水深位置上,用固定螺丝固紧,然后装上尾翼。杆的上部安装方向标,方向标的指向应与流速仪的轴向一致。
; K$ {# X( v [+ x(2)用悬索工作时,把悬杆套进身架孔中,用身架上的固定螺丝固紧,悬杆上端悬挂在绞车的钢丝绳上,其下部接装适重的铅鱼。 y# o9 | P4 l' W0 I; W# L
6.联接电路。把电线一端分别接到流速仪身架的接线柱和悬杆上,在未穿进接线柱孔眼中以前,最好在钢丝绳上先打一结,以免被水冲脱,电线的另一端接到计数器的插孔内。' \5 D3 p, u; f; R/ y2 Z4 b) T
7.转运旋桨,确信仪器旋转灵活且信号正常后,即可下水开始测流。# X+ P4 p4 v1 K$ ^5 H: d7 S
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