一、 用途
旋槳式流速儀是一種水文測(cè)驗(yàn)儀器，適用于一般河流，徑流試驗(yàn)站、農(nóng)業(yè)排灌渠，河流流域水文調(diào)查，各種科學(xué)試驗(yàn)及有關(guān)管道、涵洞、礦山工程、水文地質(zhì)方面用以測(cè)量過(guò)水?dāng)嗝嬷蓄A(yù)定測(cè)點(diǎn)的水流平均速度，從而確定該斷面的流量。
二、技術(shù)要求
1． 測(cè)速范圍 0.10―4.0m/s;
2．儀器使用公式
V=5KN/T+C
V：T時(shí)內(nèi)平均流速
N：儀器輸出的信號(hào)數(shù)
3．使用水深 工作水深 ≥0.1m;
使用測(cè)桿實(shí)際水深不應(yīng)大于12米，使用懸桿、固定鉛魚(yú)上≤40米。
4．工作水質(zhì)：淡水（含有不過(guò)分的礦物質(zhì)）或含有泥沙渾水
5．連續(xù)工作累計(jì)時(shí)數(shù)：在淡水中累計(jì)工作時(shí)數(shù)為10小時(shí)，
如有特殊需要應(yīng)在使用前仔細(xì)按保養(yǎng)方法進(jìn)行嚴(yán)格密封，可
以連續(xù)工作26小時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù)仍可保持基本正常。
6．儀器參數(shù) （1）漿回轉(zhuǎn)直徑：Φ60mm
（2） 旋漿水力螺距：H=100mm
（3）儀器起轉(zhuǎn)速：Vο≤0.08m/s
（4）公式均方差m≤±1.5%
V<0.2m/s相對(duì)誤差σ≤±5%
（5）訊號(hào)頻率： 20轉(zhuǎn)1個(gè)訊號(hào)
（6）使用環(huán)境水溫：0―45℃
三、工作原理及計(jì)算方法
旋槳式流速儀的工作原理是基于：當(dāng)水流作用與儀器的感用元件旋槳時(shí)，旋槳即產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其回轉(zhuǎn)率n與流速V之間存在一定函數(shù)關(guān)系V=f(n)，此關(guān)系是通過(guò)鑒定水槽的實(shí)驗(yàn)而確定的。實(shí)驗(yàn)表明：旋槳式流速儀從0.1米/秒以上儀器鑒定公式為一般線(xiàn)性關(guān)系.
每架儀器鑒定結(jié)果,均附有如下鑒定公式:
V=Kn+C
測(cè)流速時(shí),由于水力推動(dòng)轉(zhuǎn)子流速儀旋轉(zhuǎn),流速儀內(nèi)部信號(hào)裝置產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)，再根據(jù)下面公式計(jì)算流速: V = K • N/T + C(m/s)。
式中 V：測(cè)流時(shí)段內(nèi)平均流速
K: 槳葉水力螺距
C: 流速儀校訂常數(shù)
T: 測(cè)流時(shí)間(單位為S)
N: 時(shí)段內(nèi)信號(hào)數(shù)
常數(shù)K和C值與旋槳的螺距及支撐系統(tǒng)的摩擦阻力等因素有關(guān),因此,對(duì)該部分零件必須小心的使用和仔細(xì)的觀察,否則將會(huì)影響到流速儀的準(zhǔn)確度,
流速儀的測(cè)速,實(shí)際上是測(cè)量流速儀的旋槳被水流沖動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù).旋槳的轉(zhuǎn)數(shù)是利用儀器的接觸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào),經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn),傳訊水面部分的電訊設(shè)備.將所得信號(hào)和測(cè)流時(shí)間帶入儀器使用公式,即得實(shí)測(cè)流速.
使用此流速儀測(cè)流時(shí),所選測(cè)流歷時(shí)應(yīng)根據(jù)水流大小不同,按水文規(guī)范進(jìn)行.
四、儀器結(jié)構(gòu)
LS10型旋槳式流速儀全貌如下圖
可分為三個(gè)部件：旋轉(zhuǎn)部件；身架部件和尾翼部件。
(I)旋轉(zhuǎn)部件:按其工作原理可分為感應(yīng)和接觸機(jī)構(gòu)等兩
部分.
1. 感應(yīng)部分:由感應(yīng)元件-旋槳及其支承系統(tǒng)-前軸套、
壓帽、球軸承、內(nèi)隔套、外隔套、旋軸、螺絲套、后軸套等組成。
旋槳是由PC工程塑料制成的三葉片螺旋槳。旋槳中心有一螺絲孔與前軸套旋緊。前軸套前端伸出的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)形軸榫為本儀器密之關(guān)鍵部位，使用時(shí)務(wù)必不能承受激烈震動(dòng)或碰撞，否則極易彎曲變形。如使用過(guò)程中經(jīng)受碰撞發(fā)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)時(shí)有明顯的跳動(dòng)現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)送到具有相當(dāng)設(shè)備的工廠進(jìn)行修理效直，方可繼續(xù)使用。
支承系統(tǒng)乃是一個(gè)精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)，支承系統(tǒng)的重要元件是一對(duì)單列向心推力球軸承，它承受徑向和軸向的綜合載荷，安裝在固定不動(dòng)的旋軸的前部。兩個(gè)球軸承之間，用內(nèi)隔套和外隔套分開(kāi)，球軸承的內(nèi)圈及內(nèi)隔套用壓帽緊固在旋軸上，軸承的外圈及外隔套則套在前軸套的圓柱孔內(nèi)，再旋上后軸套，到螺絲套與露在前軸套后端的球軸承外圈密合時(shí)后軸套即旋緊，這樣便構(gòu)成了一個(gè)完整的支承系統(tǒng)。
2．接觸結(jié)構(gòu)：是一個(gè)閉合開(kāi)關(guān)的裝置，其目的是在于把旋槳的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)。
接觸機(jī)構(gòu)包括：鑲在后軸套的螺絲套、齒輪、齒輪軸、接觸絲、固定螺絲、接觸套、插頭。
齒輪的側(cè)面裝有絕緣的接觸輪，兩輪借銀質(zhì)的接觸捎鉚牢，使成一轉(zhuǎn)動(dòng)體，借齒輪軸安裝在旋軸的槽腔中。
插頭位于旋軸的中心鉆孔中，具有螺紋的一頭與接觸套相連，而插頭的另一端借絕緣的襯套與接觸軸旋緊固定在旋軸的尾端，當(dāng)整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件插入身架內(nèi)腔后，插頭的另一端正好插入與身架絕緣的插孔的孔中，這樣便構(gòu)成一個(gè)完整的接觸系統(tǒng)。
當(dāng)安裝在后軸套內(nèi)腔中的齒輪套隨旋槳一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪套的螺絲即帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪套每旋轉(zhuǎn)一周羅紋即撥動(dòng)齒輪一個(gè)齒，齒輪有20個(gè)齒，故旋槳每轉(zhuǎn)20圈，齒輪旋轉(zhuǎn)一周，同時(shí)，齒輪上的接觸銷(xiāo)即與其上方的接觸絲相碰一次，電路隨即接通，電流經(jīng)由插頭傳至身架部分的接線(xiàn)柱，并借電線(xiàn)傳至水面的電訊部分，以供計(jì)數(shù)。
對(duì)于旋轉(zhuǎn)不見(jiàn)應(yīng)注意事項(xiàng)
A.加潤(rùn)滑油，在安裝支承系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)于其前軸套內(nèi)腔中
注入儀器油，油量約為孔高的1/3，把支承系統(tǒng)緩慢的插入孔內(nèi)，使得球軸承和接觸機(jī)構(gòu)的浸入油中并且，同時(shí)有少量的油從前軸套后部溢出，把空氣趕跑，這樣便能保證儀器正常工作。
本儀器所使用的儀表油HY-8（GB487-65）
B．涂黃油:在含沙量較多或水深流急的河道中測(cè)流時(shí),為避免儀器進(jìn)水進(jìn)沙,在安裝后軸套時(shí)應(yīng)在前軸套的絲扣外抹一層黃油,涂黃油之前應(yīng)先將前軸套內(nèi)溢出儀器油在絲扣處擦凈,否則黃油易被儀器油溶解而失去黃油的作用,試擦?xí)r還用注意切勿將棉絮、纖維誤入球軸承中，否則會(huì)影響其正常轉(zhuǎn)速，尤其降低靈敏度。
旋緊后軸套后用手指將被擠出的黃油抹去，假如水清、流緩、水也不深，經(jīng)實(shí)踐證明：儀器在使用工作過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)水、進(jìn)沙的現(xiàn)象，則涂黃油工作不必進(jìn)行。
旋轉(zhuǎn)部件是本儀器最主要的部分，其工作的穩(wěn)定性和可靠性關(guān)系到流速測(cè)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此在使用和坼洗過(guò)程中，必須特別小心，用完后，必須用汽油清洗干凈，加油并且妥善的安放在儀器箱的位置。
（II）身架部分：由下列零件組成：身架、接線(xiàn)柱、此外還有鑲在接線(xiàn)柱外面的襯管、插孔套、插孔、固定螺絲、接線(xiàn)螺絲及身架外側(cè)面為了固定旋轉(zhuǎn)部件的固定螺絲和防水墊圈等。
身架部分為本儀器的基座，前端有一圓柱孔，外側(cè)面有一固定螺絲和防水墊圈，用以安裝和固定旋轉(zhuǎn)部件之用，安裝時(shí)用于孔內(nèi)注入儀器油，當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件插進(jìn)孔中時(shí)，儀器內(nèi)部即充滿(mǎn)儀器油。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件裝合后，使與前軸套，后軸套及身架部件等構(gòu)成一個(gè)曲折的途徑（迷宮），LS10型旋槳式流速儀借此迷宮結(jié)構(gòu)，即使在深水、急流、多沙的河流中也能正常工作。
身架的上部有接線(xiàn)柱用它和鑲在接線(xiàn)柱外面的襯管與身架絕緣，用以連接電路之用。
身架孔中有一插孔與接線(xiàn)助相連，并借插孔套與襯套與身架絕緣，用以連接電路之用。身架后有一圓柱孔，供安裝固定螺絲固定測(cè)桿或旋桿，也可供安裝尾翼之用。
LS10型旋槳式流速儀固定螺絲有兩種，一種是儀器出廠時(shí)直接裝在身架上，在使用不需要安裝尾翼的情況下使用。
另一種固桿螺絲連在尾翼上，供測(cè)量時(shí)固定尾翼又固定測(cè)桿或旋桿時(shí)使用。
（III）尾翼部件：由固定螺絲、尾柱和尾翼組成
LS10型旋槳式流速儀尾翼為一長(zhǎng)形平面舵，用以平衡儀器和迎合流向之用。
使用該部件時(shí)，先將儀器固定在測(cè)桿的預(yù)定位置上，然后旋緊固定螺絲，再調(diào)整尾翼位置，使尾翼方向與水平面垂直，最后將尾翼螺絲旋緊，尾翼即可正常工作。
五、儀器使用與安裝
1、打開(kāi)箱蓋，小心的取出儀器部件。
2、擰松身架側(cè)面的固定螺絲，取出旋轉(zhuǎn)部件。
3、身架內(nèi)腔注入儀器油，油量約為孔高的1/3
4、將旋轉(zhuǎn)部件插進(jìn)身架孔中，并且控制前軸套與身架之間保持0.3-0.4毫米的間隙,一般只要把旋轉(zhuǎn)部件插到底即可,如發(fā)現(xiàn)間隙太小,有擦邊的現(xiàn)象,則應(yīng)把旋槳軸拔出一些,待調(diào)整正確后,即可把固定螺絲固緊,固緊螺絲時(shí)應(yīng)注意,勿使猛動(dòng),以免把旋槳軸頂斜.
5、把儀器安裝在懸掛設(shè)備上
用測(cè)桿工作時(shí)，先把測(cè)桿裝配成套，把儀器套在桿上預(yù)定的水深位置上，并用固桿螺絲固緊，然后裝上尾翼，桿上部方向標(biāo)儀器軸向一致。
用懸索工作時(shí)，取出懸桿，把懸桿套進(jìn)身架孔中，用身架上的固桿螺絲固緊，懸桿上端懸掛在絞車(chē)的鋼絲上，而下部接裝適重的鉛魚(yú)。
6、聯(lián)接電路：把電線(xiàn)一端的二線(xiàn)頭分別接到流速儀身架的接線(xiàn)柱和測(cè)桿上，在未穿進(jìn)接線(xiàn)柱孔眼之前，在鋼絲繩上先打一結(jié)，以免被水沖脫，電線(xiàn)另一端的線(xiàn)頭接到計(jì)數(shù)器的插孔內(nèi)。
7、轉(zhuǎn)動(dòng)旋槳，確信信號(hào)靈敏度及電訊系統(tǒng)工作正常后，即可下水開(kāi)始測(cè)流。
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