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型流速儀結構緊湊,轉動靈活,防水防沙性能良好。
二、主要技術指標
1.旋槳回轉直徑: 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
9.兩信號間轉數: 20轉
10.觸點容量: 電流≤300mA
電壓≤4.5V(電感回
路應加滅火花電路)
11.連續工作時數: ≤8小時
12.儀器工作水溫: 從不結冰水溫至40℃
13.適應含沙量: ≤50kg/m3
三、儀器結構
本儀器主機按工作原理可分為:感應、傳信和尾翼等三部分。儀器測流時的安裝方式有懸桿、轉軸和測桿(CG20型)等幾種。
1.感應部分為一個雙葉螺旋槳,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.傳信機構為一對減速齒輪和觸點開關,傳動比為20,故旋槳每轉20轉,開關接通一次,信號經由導線傳至水面部分的計數器。
3.尾翼部件為一個十字形翼舵,供儀器在水平和垂直方向定向。
4.儀器懸掛附件(按水流條件和測驗設備選用)。
(1)轉軸部件: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對準水流方向,回擺角為30°。
(3)測桿部位(CG20型):供淺水河道、測橋或涉水測流時安裝儀器,并兼測水深之用。測桿每節1米,共三節,可組合為一。
(4)纜道測流時鉛魚安裝接頭:
1)低速接頭:與轉軸部件配用,供測驗較低流速。
2)高速接頭:當高速測流時,鉛魚產生傾斜,儀器可自動定向。
以上兩接頭由用戶在訂貨時注明是否需要、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提供設計數據,作為特殊訂貨。
四、工作原理及計算方法
當水流作用于儀器感應部分——旋槳時,旋槳即產生回轉運動,水流速度越快,旋槳轉速也越快。它們之間存在一定的函數關系,此關系是通過水槽檢定而得出的。實驗表明:起轉速度V0到臨界速度Vk之間,函數呈曲線形式,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V~n關系曲線圖表和如下檢定公式:
V = bn+a(對應于原公式V=Kn+C)
式中V—流速(m/s)
n—旋槳轉速率,等于旋槳總轉數N與相應測速歷時T之比,即n =(l/s)
b—水力螺距(對應于原標準的K)單位是m;
a—常數(對應于原標準的C)單位是m/s;
系數b、a值與旋槳和支承系統的性能有關。因此,對該部分零件務必小心地養護,否則將會影響測流結果。
水流速度的測定,實際上乃是測量在預定時間內流速儀轉子(旋槳)的轉數。旋槳轉數系利用儀器的接觸機構轉換出電脈沖信號,經由電線傳送到水面的計數器。旋槳每20轉發出一個信號,因此,信號數乘20即為總轉數;測得相應的歷時T,代入上式即可計算流速。
Vk以上至10m/s的函數關系,通過水槽實驗證明是一條直線。因此,如高速端受檢定設備限制,可只檢定至5m/s,利用上延方法公式延長用至10m/s。
低速曲線部分由實測點繪制。