一、用途和特點
LS25-3C型旋槳式流速儀 是一種新改型儀器,采用磁電轉換原理,無觸點式測量,信號采集數多,靈敏度高,防水,防沙性能好,儀器結構緊湊,是一種大量程的流速儀。適用于一般河流、水庫、湖泊、河口、水電站、溢港道等高、中、低流速測量。配用HR型流速測算儀。
二、主要技術指標
流速儀測速公式: V = a + bn (國際標準)
式中: v:T時間內的平均流速,單位是 m/s;
a:流速儀的常數(對應于原標準的 c ),
單位是 m/s;
b:流速儀的水力螺距(對應于原標準的 k ),
單位是m;
n:轉子轉率 n = N/T , (S-1 ) ;
1 測速范圍: Ⅴ = 0.04 ~ 10 m /s
2 儀器的起轉速: Ⅴo ≤ 0.035 m/s
3 臨界速度: Vk ≤ 0.12 m / s
4 每轉四個信號 1轉4個;信號電平:低電平≤0.7V;高電平≥3V;
脈沖寬度:≥1ms;
5 旋槳水力螺距: b = 250 mm (理論)
6 檢定公式全線均方差: M ≤ 1.5 %
信號接收處理: HR型流速儀測算儀(適應線性關系)
7 測流歷時: 20s、50s 、100s 或1~999s任意設置
8 測量數位: 四位有效數
9顯示查詢方式: 顯示內容有時間 、K值、C值、歷時T、流速V、
信號數等。
10參數設置及保存: 可調校時間及,設置b、a、T值等參數,設置 后參數在掉電狀態能長期保存。
三、儀器結構
LS25-3C型旋槳式流速儀
本儀器按工作原理可分為:感應,傳信,測算,尾翼部份。儀器測流時的安裝方式有懸桿,轉軸和測桿等幾種。
1.感應部份為一個雙葉螺旋槳,安裝于支承系統上靈敏地感應水流速度的變化。旋槳的轉速與水流速度之間的函數關系由流速儀檢定水槽實驗得出。
2.傳信部份由磁鋼,接收電子器件—霍爾傳感器構成。槳葉旋轉帶動磁鋼轉動。
3.HR型流速測算儀控制板由89CXX系列單片機及有關電路組成。液晶顯示采用的是二線式串行接口方式的顯示模塊。
4.尾翼部件為一個十字形,供儀器在水平和垂直方向定向。
5.儀器懸掛附件(按水流條件和測驗設備選用)
(1)轉軸部件:與懸索安裝儀器,適用于測船測量較低的流速。可使儀器迎合流向。
(2)懸桿部件:與懸索安裝儀器,適用于測船測量較高的流速。可使儀器在垂直方向對準水流方向。
(3)測桿部件:(CG20型)供淺水河道,涉水測流安裝儀器,并兼測水深用。
四、工作原理及計算方法
當水流作用到儀器的感應元件—槳葉時,槳葉即產生旋轉帶動轉動部份中的磁鋼轉動。接收電子器件—霍爾傳感器,在外磁場作用下,電壓不斷變化,根據磁電轉換原理,轉換成電脈沖信號。經由導線傳遞到計數器,槳葉每轉1/4轉發出一個脈沖信號,儀器發計一次信號,HR型流速測算儀將信號數直接轉換成流速。實踐表明其轉率“n”與流速“V”之間存在一定函數關系V=f(n)。在臨界速度Vk以下至起轉速Vo 之間, 函數呈曲線關系。而臨界流速Vk以上則為一線性關系。每架儀器檢定結果,均附有曲線圖和如下檢定公式。
V = a + bn (國際標準)
注:b、a值與槳葉和支承系統的摩擦阻力等因素有關。
水流速度的測定,實際上是測量在預定時間內流速儀旋槳的轉數(N)。儀器旋槳每轉發出四個信號,因此信號數乘1/4即為總轉數。
如果流速小于臨界流速Vk,則可在放大的曲線圖上根據旋槳的轉率“n”查得相應流速。
五、儀器的安裝與使用
(一)安裝流速儀:
1.用測桿工作時,先把測桿裝配成套,把儀器套在預定水深位置上,并用固桿螺絲固緊。測桿的上部安裝與儀器軸向一致的方向標。
2.用懸桿工作時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對準水流方向回擺角為30°。
3.聯接電路:把用作連接主機和測算儀的導線支部件帶有防水膠圈的一端的三星插頭與主機連接、并緊,將傳輸線固緊在測桿和鋼絲繩上,另一端三芯插頭插入插入HR-2測算儀即可工作(特別注意:插拔插頭應在斷電時進行)。
4.儀器工作完畢,用干毛巾擦干水分。一般應及時拆洗,以備下次使用。
(二)HR型流速測算儀使用方法
1.面板操作鍵介紹(見圖一)
圖一、HR型流速測算儀外形示意圖
(1) 電源開關(有點的一端按下為開)
(2) 液晶顯示器窗口。
(3)信號接口插座。
(4)K值指示燈(此燈亮時顯示器顯示的數據為K值)。
(5)C值指示燈(此燈亮時顯示器顯示的數據為C值)。
(6)T值指示燈(此燈亮時顯示器顯示的數據為T值)。
(7)摸式鍵:操作此鍵,可顯示時間、K值、C值、T值及流速等參數。
(8)位選鍵:操作此鍵,可對參數的任一數位進行選擇,凡被選擇到的數位(將閃爍),可通過 置數鍵 對其進行設置或修改。
(9)置數鍵:當通過 位鍵選 選定參數的某一數位后,每按一下 置數鍵,可使該數位的數字加一。
(10)測量鍵:操作此鍵,啟動儀器進入流速測量狀態。
(11)復位鍵:操作此鍵,系統復位,顯示器顯示時間。
(12)電池盒:手指壓在背后電池盒蓋,同時往下滑動,即可將其打開。
2. 直接使用:(本儀器出廠前已將流速儀的 K、C值輸入,時間T設定為50秒。)
(1)打開電池盒,裝上 電池(注意盒內正負極性),打開電源開關,如不顯示時間,按一下 復位鍵。
(2)按一下 測量鍵,測算儀開始工作(必須在流速儀接入并開始旋轉后,如未接入流速儀,則顯示兩個零),顯示器窗左邊顯示的是時間,右邊顯示的是信號數。測流歷時一到,HR型流速測算儀自動計算出流速——顯示器顯示為【U = ×.×××】,單位為 m/s,并伴有音響提示。在顯示流速時,操作 位選鍵 可查看記錄的測流歷時及信號累計數,再操作 位選鍵 則返回到顯示流速狀態。如需要連續測量,只要再按一下 測量鍵 即可進入下一次測流。
3.查詢、設置修改參數
(1)查詢參數
a、操作 摸式鍵,每按一下該鍵,時間、K值、C值、T值及流速等參數將依次出現在顯示器窗口。
b、顯示流速狀態下操作 位選鍵,可使流速和測流歷時、信號數交替顯示。
(2)設置修改參數
a、修改時間:
如果顯示器不在時間狀態,操作 模式鍵,使顯示器處于時間狀態:【 t—××.××.×× 】。按di一次 位選鍵 后,顯示器顯示:【三-××.××.×× 】,并且時間的shou位數閃爍。此時操作 置數鍵 可對閃爍的數位進行修改,修改完成后,再按一次位選鍵,下一數位又將出現閃爍,同樣又可用置數鍵 對其進行修改……, 直到zui后一位(操作中,若不對閃爍數位進行修改,可直接按一下 位選鍵,使閃爍移至下一位待修改)。修改完成后,再按一次位選鍵,顯示器顯示的時間即為修改后的時間。如果使時間處于修改狀態后,又不想修改時間,可操作模式鍵退出。
b、設置K值:
操作模式鍵,使顯示器顯示:【 = 0.××××】K值狀態(此時K值指示燈亮),按下位選鍵,顯示器顯示:【三=0.×××× 】,并且小數點后第yi位數閃爍,操作置數鍵,置入所需數值。再按下位選鍵,小數點后第二位將閃爍,再操作置數鍵置入第二位所需數值。重復這一過程,直到zui后一位數置入,最后再按下位選鍵使顯示器顯示所置入的K值。如發現顯示的K值與要置的數據有誤時,可重新操作位選鍵及置數鍵,重新設置。
c、設置C值:
操作模式鍵,使顯示器顯示:【 C-0.××××】C值狀態(此時,C值指示燈亮)。按下位選鍵,顯示器顯示:【三C-o.×××× 】,并且小數點后di一位數閃爍,以下置數過程與上述設置K值置數過程相同。
d、設置測流歷時T
操作模式鍵,使顯示器顯示:【-t-×××】T值狀態(此時T值指示燈亮)。按下位選鍵,顯示器顯示:【三- t-×××】,并且T值的shou位數閃爍進入T值設置狀態。此時操作di一次置數鍵,顯示器顯示【三-t-020】,操作第二次置數鍵時,顯示器顯示【三-t-050】,操作第三次置數鍵時,顯示器將顯示【三-t-100】。若想設置此種歷時T(20s,50s,100s)之一時,可在顯示到該歷時T時,連續操作位選鍵,使顯示器上閃爍位移出設置狀態即可。例如:要將T值設置為50s,首先操作模式鍵,使顯示器顯示【-t-×××】,再操作位選鍵,使顯示器顯示【三-t-×××】,shou位出現閃爍,操作置數鍵,當顯示器顯示【三-t-050】時,再連續按三次位選鍵,閃爍位移出消失,設置成功。
若需要設置任意歷時T值,則置數方法是:按上述操作到當顯示器顯示【三- t-100】時,百位數1閃爍,此時按一次置數鍵,即進入置任意歷時T值狀態,百位數將加1,變成2,連續按置數鍵,可一直加到 9、0后,又重1開始循環……百位數確定后,再按一次位選鍵使十位數閃爍,又同樣用置數鍵可設置十位數。同理,個位數的設置也一樣。置數完成后,操作位選鍵,使閃爍位消失,則設置任意歷時T值成功。
以上設置后的參數在掉電狀態下能長期保存。
六、儀器的使用注意事項
(1)儀器結構上的改進,在高速測流作用下其旋轉部分也不易脫落。正確拆卸方法是擰下身架上的密封螺母,松開止緊螺釘,(注意牛皮墊圈脫落)松開軸座支部件,從身架上取出儀器旋轉部件,然后將旋轉部件的磁鋼支部件取下,取出并套支部件,把軸套和旋槳軸分開,一切零件洗凈后,旋槳孔內注入儀器油,并按拆卸的相反順序裝好。
(2)球軸承是儀器的關鍵元件,其工作條件要求十分清潔和充分潤滑,它關系到儀器的測量精度,特別是低速部份。
(3)儀器清洗后,回裝應注意旋轉部分,與靜止部份應有0.2mm間隙。
(4)儀器清洗劑為120#汽油。潤滑油為8#儀表油。不得改用其它油類。
(5)在含沙量較大或水深、流急時的河道測流時,為了避免儀器進水進沙,在安裝儀器時應在并套支部表面和絲扣外涂一層黃油。
(6)HR型流速測算儀與流速儀之間插頭連線,使用中如有損壞,在重新連接時,不能錯接。并應特別注意各線之間不能短路,以免造成信號電路損壞。
(7)如果HR型流速測算儀在未接入信號插頭時能正常工作,但接上信號插頭后工作異常(如顯示器不顯示等),則應及時取下信號插頭進行檢查否則將損壞儀器。
(8)如果在開機或工作中出現異常現象時,可操作復位鍵重新啟動,重新啟動后,顯示器應顯示時間。如復位后仍不能正常工作,此時應檢查電池電壓,若電壓低于5.1V,則需更換電沲。
(9)如果長期不使用,將電池取出,以防電池漏液腐蝕器件。
七、儀器的全套
(一) 儀器本身:
1. 流速儀······················································································ 1 架
2. HR型流速測算儀········································································ 1 臺
3. 尾翼部件··················································································· 1 套
4. 轉軸部件··················································································· 1 套
5. 懸桿(180mm) ············································································ 1 件
6. 連桿(150mm) ············································································ 1 件
7. 懸桿螺釘··················································································· 1 件
8. 繩鉤部件··················································································· 2 套
9. 線夾支部件··············································································· 2 套
10. 導線支部件·············································································· 1件
(二)儀器備用件
1. 一字形塑柄起子(50×3 )mm························································· 1 件
2. 一字形塑柄起子(50×5 )mm························································· 1 件
3. 改針························································································· 2 件
4. 方頭螺釘··················································································· 1 件
5. 扳手支部件··············································································· 1 件
6. 并緊螺釘··················································································· 1 件
7.防松螺絲·················································································· 1 件
8. 固尾螺絲··················································································· 1 件
9. 油瓶部件(內裝8號儀表油100mL)············································ 1 件
10 黃油盒(內裝黃油,約20克)·························································· 1 件
11.零件袋(內裝防水墊圈一件,牛皮墊圈二件。開口銷十件)············ 1 件
12.文件袋(內裝流速儀檢定證書,率定曲線圖,說明書,履歷表,
儀器檢定合格證各一份)·················································· 1 件
13.LS25-3C型旋槳流速儀使用說明書················································ 1 份
(三)特殊附件:
1. 鉛魚安裝接頭部件
2. CG20測桿
上述附件由用戶訂貨時注明是否需要。
八、使用期限:
流速儀檢定公式穩定期為一年或累計工作300小時,逾期應送檢定單位重新檢定。