LS25—3A型流速儀原理江蘇

一、使用范圍

    LS25—3A型是一種大量程的流速儀，用于河道，水電站壓力管道、溢洪道、大壩工程合攏的高速測量，以及水庫、湖泊和一般河流的中、低速測量。LS25—3A型流速儀結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)動靈活，防水防沙性能良好。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1．旋槳回轉(zhuǎn)直徑： 120mm

2．旋槳水力螺距： b=250mm，左旋

3．旋槳材料： PC工程塑料

4．儀器起轉(zhuǎn)速： V0≤0.036m/s

5．測速范圍： 0.04～10m/s

6．臨界速度： Vk≤0.14m/s

7．檢定公式均方差： m≤1.5％

8．儀器工作水深： 0.16m≤H≤40m

9．兩信號間轉(zhuǎn)數(shù)： 20轉(zhuǎn)

10．觸點(diǎn)容量： 電流≤300mA

電壓≤4.5V（電感回

路應(yīng)加滅火花電路）

11．連續(xù)工作時(shí)數(shù)： ≤8小時(shí)

12．儀器工作水溫： 從不結(jié)冰水溫至40℃

13．適應(yīng)含沙量： ≤50kg／m3

三、儀器結(jié)構(gòu)

    本儀器主機(jī)按工作原理可分為：感應(yīng)、傳信和尾翼等三部分。儀器測流時(shí)的安裝方式有懸桿、轉(zhuǎn)軸和測桿（CG20型）等幾種。

    1．感應(yīng)部分為一個(gè)雙葉螺旋槳，安裝于支承系統(tǒng)上，靈敏地感應(yīng)水流速度的變化。旋槳的轉(zhuǎn)速與水流速度之間的函數(shù)關(guān)系由流速儀檢定水槽實(shí)驗(yàn)得出。

    2．傳信機(jī)構(gòu)為一對減速齒輪和觸點(diǎn)開關(guān)，傳動比為20，故旋槳每轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)，開關(guān)接通一次，信號經(jīng)由導(dǎo)線傳至水面部分的計(jì)數(shù)器。

    3．尾翼部件為一個(gè)十字形翼舵，供儀器在水平和垂直方向定向。

    4．儀器懸掛附件（按水流條件和測驗(yàn)設(shè)備選用）。

    （1）轉(zhuǎn)軸部件：與懸索配用安裝儀器，適用于測船測量較低的流速。可使儀器迎合流向，水平回轉(zhuǎn)角為360°。

    （2）懸桿：與懸索配用安裝儀器，適用于測船測量較高的流速，可使儀器在垂直方向?qū)?zhǔn)水流方向，回?cái)[角為30°。

    （3）測桿部位（CG20型）：供淺水河道、測橋或涉水測流時(shí)安裝儀器，并兼測水深之用。測桿每節(jié)1米，共三節(jié)，可組合為一。

（4）纜道測流時(shí)鉛魚安裝接頭：

1）低速接頭：與轉(zhuǎn)軸部件配用，供測驗(yàn)較低流速。

2）高速接頭：當(dāng)高速測流時(shí)，鉛魚產(chǎn)生傾斜，儀器可自動定向。

以上兩接頭由用戶在訂貨時(shí)注明是否需要、工廠另外供貨。

（5）固定測架：供水電站壓力管道、溢洪管道等測量高速之用。其型式由用戶訂貨時(shí)提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，作為特殊訂貨。

四、工作原理及計(jì)算方法

    當(dāng)水流作用于儀器感應(yīng)部分——旋槳時(shí)，旋槳即產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動，水流速度越快，旋槳轉(zhuǎn)速也越快。它們之間存在一定的函數(shù)關(guān)系，此關(guān)系是通過水槽檢定而得出的。實(shí)驗(yàn)表明：起轉(zhuǎn)速度V0到臨界速度Vk之間，函數(shù)呈曲線形式，而臨界流速Vk以上則為一線性關(guān)系。

    每架儀器檢定結(jié)果，均附有V～n關(guān)系曲線圖表和如下檢定公式：

      V = bn＋a（對應(yīng)于原公式V=Kn+C）

    式中  V—流速（m/s）

        n—旋槳轉(zhuǎn)速率，等于旋槳總轉(zhuǎn)數(shù)N與相應(yīng)測速歷時(shí)T之比，即n = TN(l/s)  

    b—水力螺距 (對應(yīng)于原標(biāo)準(zhǔn)的K) 單位是m；

    a—常數(shù) (對應(yīng)于原標(biāo)準(zhǔn)的C) 單位是m/s；

    系數(shù)b、a值與旋槳和支承系統(tǒng)的性能有關(guān)。因此，對該部分零件務(wù)必小心地養(yǎng)護(hù)，否則將會影響測流結(jié)果。

    水流速度的測定，實(shí)際上乃是測量在預(yù)定時(shí)間內(nèi)流速儀轉(zhuǎn)子（旋槳）的轉(zhuǎn)數(shù)。旋槳轉(zhuǎn)數(shù)系利用儀器的接觸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換出電脈沖信號，經(jīng)由電線傳送到水面的計(jì)數(shù)器。旋槳每20轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)信號，因此，信號數(shù)乘20即為總轉(zhuǎn)數(shù)；測得相應(yīng)的歷時(shí)T，代入上式即可計(jì)算流速。

    Vk以上至10m/s的函數(shù)關(guān)系，通過水槽實(shí)驗(yàn)證明是一條直線。因此，如高速端受檢定設(shè)備限制，可只檢定至5m/s，利用上延方法公式延長用至10m/s。

    低速曲線部分由實(shí)測點(diǎn)繪制。