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 小新又双叒叕来给大家科普知识啦“前世今生”系列之“ 流 速 仪 ”篇 什 么 是 流 速 仪 ?
7 O8 \$ r) G, T* K4 d! \" a 流速仪顾名思义是一种测量流速的仪器,可以用于江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速测量。 ' F5 @ u3 m5 m/ \4 ]8 H
什 么 是 流 速 ?
% C9 p$ g/ p- ?, j 水文上的流速是指水流质点在单位时间内沿流程移动的位移。渠道和河道里的水流各点的流速不相同,靠近河(渠)底、河边处的流速较小,河中心近水面处的流速最大,为了计算简便,通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。流速的单位为m/s,例如1.23m/s,就表示水流质点每秒钟移动了1.23米的距离。 ; w3 N- W* P7 V' [" F$ [+ i6 K5 v
小百科:山区的短历时降水量级并不大,却极易形成破坏力很强的山洪,这是为什么呢? % O" q; u+ Q$ X" O4 e
由于山体坡降较大,土壤覆盖薄,短时强降雨不易停留下渗,雨水沿着山坡不断汇集并且“越跑越快”,由于流速过快又夹杂着碎石和泥沙一泻而下,从而形成了“撞击力”很强的“拳头”,进而造成人员伤亡、财产损失。所以,在这里提醒大家,入山区游玩要及时关注天气情况,遇降雨要提高警惕,提前避险,千万不要小看它哦!
6 ~" r5 O$ [6 C" U& ?: q: z 流速仪是水文人手中的“枪”,是江水河流的听诊器,通过它测出的数据,我们可以掌握可用水资源量,可以在山洪和台风期间掌握各河道流量从而防范天灾。 9 v+ ^4 g# D1 F* K/ d
那流速仪究竟长什么样子呢? 3 Y3 f8 j' k3 R) e8 `

6 ]9 O9 j: @' j! u+ j1 O 是这样的吗? 1 Z: o8 Y! t6 h/ ^* ~+ \
NO! NO! NO! ) M5 B& s2 l, J$ ]
这是解放军叔叔手中维护治安,
6 A6 z6 y% \3 z& |* X 保家卫国的枪。 6 g( U4 t& m4 S$ V) l% J
跟我来, : b4 I: L: T" |
带你看一下当代水文人的测验武器
* l$ E# x9 Q) W+ `4 E7 i! L3 G# _ 了解一下它的前世今生! # D- n9 f1 ` K; B6 f
法国H.皮托于1732年发明了皮托管,可测定不同深度的水流速度,从而使人们对河流断面上的流速分布有了新的认识。1790年,真正的流速仪问世,德国人R.沃尔特曼发明了转子式流速仪,其后1870年,美国的T.G.埃利斯发明了旋桨式流速仪,而旋杯式流速仪则是在1885年,由美国的W.G.普赖斯发明的。 / Z9 \$ I* S8 R# f/ }0 Z0 @- x; @# m
在我国,由于早期在科学技术与电子技术等方面比较落后,对流速仪的研究也相对起步较晚。直到20世纪50~60年代,我国制造使用的旋杯式和旋桨式流速仪,具备了防水防沙性能良好的特点。随着科学技术的日新月异,流速仪从机械式也转而向非转子的电测技术、光学技术、超声波技术和遥测技术的方向发展。
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2 j7 }+ Q7 Z3 [7 T" w# Z, A 转 子 式 流 速 仪
3 \' J. M5 P5 n 主要由旋桨、身架和尾翼三部分组成。旋桨内装有讯号触点和轴承转轴等,主要型号有LS68型、LS78型、LS25-1型、LS45型等。旋桨式流速仪、旋杯式流速仪和旋叶式流速仪均属转子式流速仪,工作原理基本相同,是利用水流动力推动转子旋转,根据转动速度推求流速。通常根据水流流速的不同来选择不同的型号进行流量测验。
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▲LS68型流速仪
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▲LS45型流速仪 3 P* l7 x: P. e+ X" Y2 Q- A' [7 V( f
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▲LS25-1型流速仪 . r! W, h# N7 W

! f( \. {% [1 ]8 S! d: @ ▲LS25-3A型流速仪
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6 A" b: {' E9 Y+ \/ y 声 学 多 普 勒 流 速 剖 面 仪 7 R2 m- H: M% b( P
声学多普勒流速剖面仪(英语:Acoustic Doppler Current Profiler,缩写:ADCP)是一种用于测量水速的水声学流速计。其原理类似于声纳:ADCP向水中发射声波,水中的散射体使声波产生散射;ADCP接收散射体返还的回波信号,通过分析其多普勒效应频移以计算流速。ADCP应用最广的领域当属海洋学研究。ADCP也可用于河流、运河的流量测量。 " U5 O- U( {; _. ~/ ?

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2 a: D% ?/ p+ b% b# a' \" r 无 线 遥 控 雷 达 波 缆 道 测 流 系 统 6 K* Z. M# g" ]+ t* L' h) b b
无线遥控雷达波缆道测流系统通过架设简易缆道,在缆道上悬挂遥控定位雷达波流速仪,在计算机上输入水位、大断面和测流垂线数据,遥控定位雷达波流速仪自动测验逐条流速垂线,流速数据通过无线方式发送到计算机终,由软件计算出相应流量。
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+ {5 _* m4 H& d9 X6 }# k* j 无线遥控雷达波缆道测流系统的特点是携带、安装方便。随时安装,迅速测流。测验缆道简便、经济。不受风雨和停电限制。它主要用于取代浮标法进行高洪测流,要适应高流速、大量漂浮物使测流设备无法入水情况下的流量测验。也可用于巡测和一般性测流。 : D2 z7 F$ o& @$ t" b
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手 持 式 电 波 流 速 仪 手持式电波流速仪俗称“雷达测速枪” ,在水流急、含沙量大、漂浮物多以及在洪水等复杂水情情况下,常规测流仪器难以工作,有时连投放浮标都比较困难,而德卡托克服这些不利条件下,对仪器加以改进,使仪器主要应用于野外巡测和洪水、溃坝、决口、泥石流等应急测量,尤其适用于汛期抢测洪峰。
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0 q) l. X9 M% z/ M ▲斯德克电波流速仪
+ {4 Y! h2 W# _ 其优点是采用远距离无接触方法直接测量水面流速,通过水面流速系数的换算达到测量河流流速的目的,该仪器不受使用环境影响、不受含沙量、漂浮物等的干扰,具有自动化程度高、操作安全、测量时间短、性能可靠、工作稳定、维护方便等优点。
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基于视觉智能分析的实时监测设备
) [$ t, D1 h" i, A' _( } 基于视觉智能分析的实时监测设备的开发,是水文监测在人工智能方向上迈出的一大步,克服了在大洪水来袭时,传统监测方式实时数据难获取、现场情况难掌握、检测场景难选择、人员安全难保障等困难。
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# O& @* S( M; | i3 v z7 I% a 经过小新的科普
. U+ i. |; k5 {$ ^" g+ I 你们是不是对流速仪有了深入的了解
, U; X, e+ T7 h' Z 想要了解更多水文知识 0 q3 H2 {$ b# m8 d0 D0 O
千万别错过下期的“前世今生” 9 e* l" d: p/ V* o( [& x
今天的科普就到这里啦
$ {) R/ c2 [! @8 D6 b" K( I 我们下期见
}2 o1 n6 ^3 u; E7 H _0 U 下课~
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往期精彩回顾 倡议丨@所有水利职工,请带头这样做防灾减灾,水文人做什么?感恩母爱,感恩家庭!. c/ L/ ~+ f) \

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