一、用 途" r2 _$ A# G, g6 v) V- Q
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。
; z7 }% w6 Y; a$ T) z6 i( X* I二、主要技术指示
3 O* z; W3 i2 r8 ]+ M! L$ v& U) H1.测速范围:V=0.10~4.0m/s;
# V' f. C: O( Y. L8 `1 ~2.工作水深:使用测杆实际水深不应大于1.2m;
9 J+ _- F/ A& \8 ?使用悬杆固定在铅鱼上,则水深一般不大于24m;5 }. U* f$ J3 L! L
3.工作水质:淡水(含有不过份的矿物质)或含有泥沙的浑水;3 D3 n' N5 z# N+ U: R/ Q. j4 `
4.连续工作时数:≤10h;
% e. r! u9 }6 X' M) I6 @! `& E5.仪器的起转速度:V0≤0.08m/s;0 V! a6 X4 B3 n( x/ U q
6.检定公式的均方差:m≤1.5%;
3 g5 x7 \) u1 S4 Y7 m7.每二次信号间旋桨的转数:20转。
9 R0 v+ {" _( q, x7 m: `* ?$ p0 k( r三、工作原理及其计算方法
. @* |3 u( {* \- ^LS10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。
) ]& n7 i& W- W7 ~每架仪器检定结果均附有如下的检定公式:
6 ?/ L8 Z: b# V/ x" FV=bn+a (对应于原标准的V=Kn+C): g5 f P% Y0 d( R6 P
式中:8 L$ L: @& N4 \& `1 M2 x$ B
V-流速(m/s);
z5 }1 K) q1 o- H
2 @& W9 v. f% G t! ^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);
/ L/ O0 S, y# J# nb-水力螺距(m)(对应于原标准的K);6 y$ ]2 \2 e6 ~# Y
a-仪器常数(m/s)(对应于原标准的C)。
- Y& W# z( n- M$ C4 Lb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。# v! X* c2 P9 y: G8 W
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。
5 |! h% c6 L! J5 B! d2 @* @四、仪 器 结 构/ r8 K0 }* j% ^! A/ S
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)。5 ?; X# v3 R }0 n$ z N
(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。
* P- Y# M K, g8 g! i* E1.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。0 s. d6 \$ B5 j. C2 u# m
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。
$ I1 B0 d$ J" L2.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。1 Y6 \" _, h/ f6 L7 r; Q$ _
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)。
( X3 R( ~5 c9 z. }- ~对于旋转部件应注意的事项:
) ]8 Y( L% N3 v, k1.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 {5 ^5 ^" e% U; l$ D
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。
$ B3 `7 r2 m6 M6 f8 q* g3 e2 d9 @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。
" \% o3 e& g( t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。
( J: a' G. D, y5 f5 R9 G(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。
3 b; H# e+ p+ I/ r% h: J+ x(三)尾翼部件:由固定螺丝、尾翼螺丝、尾柱和尾翼组成。* m& Y$ W# J$ A# J: g
LS10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。6 w$ ~7 A4 ?& C' M2 Y) ]5 z
五、仪器的使用与安装
. D0 G$ u/ Y' b* \8 d' U1.打开箱盖,小心地取出仪器部件。
/ h& x# ^& M% o+ o2.拧松身架侧面的固轴螺丝,取出旋转部件。' t0 r) O t4 z4 |7 p
3.身架内腔注入仪表油,油量约为孔高的1/3。' J8 h4 v) e& P. K( n e
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。
; A) d, O5 K" G* v2 z: X( ]5.安装仪器。
. u, R+ E3 }# p(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。$ u, x5 k/ u9 ^7 ]
(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。6 t, o- X6 @! [* w! v y' }: V
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。
: [8 r* E4 ]- `& J7.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。
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