LS25－1 LS25－1旋桨式流速仪

一、用  途

LS25－1型旋桨式流速仪是一种江河水文测验仪器，主要用于测定一般河流、渠道、水库、湖泊等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。

二、主要技术指标

   1．测速范围：Ｖ=0.06~7.0m/s

   2．工作水深：一般不大于24m；

   3．工作水温：0~40℃；

   4．工作水质：淡水(含有不过分的矿物质）或含有泥沙的浑水；

   5．连续工作的累计时间:8h；

   6．仪器的起转速度:V₀≤0.05m/s

   7．检定公式的均方差:m≤1.5％

   8．桨叶螺距：250mm；

   9．每二次信号间桨叶的转数：20转

三、工作原理及计算方法

  LS25－1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——桨叶时，桨叶即产生旋转运动，水流越快，桨叶转动越快，转速与流速之间存在着一定的函数关系，即V=f(n)。所以说，确定水的流速，实际上只要准确的测出仪器桨叶的转数及相应的时间就行了。假定仪器的临界速度为V_k，实验表明，在V_k以下至起转速V₀之间，函数是曲线形式，V_k以上则是线性关系。

  每架仪器检定结果，均附有曲线图和如下的检定公式：

V=bn+a

式中：V——流速(m/s)；

n——桨叶回转率(转速)，等于桨叶总转数“N”

    与相应的测速历时“T”之比，即n=N/T；

     b——水力螺距(对应于原标准的K)，单位是m；

     a——仪器常数(对应于原标准的C)，单是m/s；

   b值和a值与桨叶的螺距和支承系统的摩擦阻力等因素有关，因此对该部分的零件务必小心地使用和仔细的养护，否则将会影响到流速测验的准确度。

  水流速度的测定，实际上乃是测量在预定时间内流速仪的桨叶被水流冲动时所产生的转数。桨叶的转数是利用仪器的接触机构转换为电脉冲信号，经由导线传递到水面部分的计数仪器来计算的。桨叶每转20转，接触机构接触一次，计数仪器即发计一次信号，测量者统计此信号数，并乘上20倍数，即得流速仪桨叶的实际转数。用停表记录该转数相应的测速历时“T”，并以历时“T”除转数“N”，即得旋桨的回转率“n”。后，把此回转率“n”乘以水力螺距“b”，并加上仪器常数“a”，即得实测流速。

  如果流速小于临界流速V_k，则可在放大的曲线图上直接根据旋桨转速“n”查得流速。

  为了避免流速脉动对测速成果的影响，因此，测速历时一般不得小于100秒，是根据各河流的特性，通过试验，进行分析，予以确定。

四、仪器结构

 LS25－1型旋桨式流速仪的主体结构可分为旋转部件、身架部件和尾翼部件等三个部件。详见仪器结构图。

  （一）旋转部件按其工作原理分为感应和接触机构两支部件。

   1．感应支部件：由感应元件——桨叶(1)及其支承系统——轴套（2）、右旋螺丝套（8）、压帽（32）、球轴承（31）、外隔套（30）、内隔套（29）和旋桨轴（28）等所组成。

  桨叶是由PC工程塑料制成，为一双叶的螺旋桨。

  支承系统乃是一个的机械结构。支承系统的重要元件是一对单列向心推力球轴承，安装在固定不动的旋桨轴的前部。球轴承之间用内隔套和外隔套分开，其内圈及内隔套借压帽固紧在旋桨轴上，其外圈及外隔套则套在轴套的圆柱孔内，这样，便构成了一个完善的支承系统。

   2．接触机构支部件：乃是一个闭合开关装置。

  接触机构包括：螺丝套（27）、齿轮（26）、接触丝（25）、圆柱头螺钉（24）、接触销（3）、接触轮（4）、齿轮轴（5）、接触轴套（6）、缘座（7）、导电杆（3）、和衬管甲（11）。

  （二）身架部件由下列零件所组成：身架（12）、固轴螺丝（13）、垫圈（14）、插孔（15）、插孔套（16）、接线柱乙（23）、衬管（22）、接线柱甲（21）、压线螺丝（20）和固定螺丝（19）等。

  （三）尾翼部件尾翼（18）为一长形平面舵，用以平衡仪器和迎合流向之用。安装于身架尾部的圆柱孔中，并用固尾螺丝（17）固定。

五、仪器附属设备

  LS25－1型旋桨式流速仪的附属设备是测量所必需的，它包括计数装置、悬挂设备和仪器的装卸工具。

  （一）计数、计时装置供测速时记录桨叶的转数和其相应历时。包括：

   1．计数器：可选用本厂生产的各种计数器，如流速仪计数器、音响器、通用测算仪等。

   2．电线：为双股胶质线，供测量时连接电路、传递信号之用。按长度分为15、30、40m三种，根据用户的需要，在订货时另行订购。

3．停表：记录测速时桨叶转动所经历的时间。此表在一般市场上均可购到，故本仪器出厂时不另附。停表的误差为每10分钟≤±5秒。

  （二）悬挂设备为测量时安装和悬挂仪器所必需的设备。根据水深不同，可选用：

   1．CG28型测杆、适用于浅水河流，测杆有两根，可装合为一，长为3米。

   2．悬索设备：适用于深水河流。LS25－1型旋桨式流速仪备有转轴、悬杆和两个绳钩，作为悬挂时联接之用。本仪器所附的绳钩允许悬吊50kg重量的铅鱼。

  （1）水文绞车：供测量时悬挂并操作仪器至预定的测点位置使用。同时也可在测量时打水深。本设备我厂不生产。

  （2）铅鱼：供在测量时稳定仪器于测点位置使用。我厂备有下列重量的铅鱼供选用：8、15、30、50、75、100、150、200kg。

  （3）钢丝绳：为悬吊仪器使用。如果用户自备有绞车，则可按水深选用15、30、40m其中的一种钢丝绳，其直径为3－4mm。

六、仪器的使用

   1．每次施测前，应对以下部分进行检查：

  （1）旋转部件：手拿桨轴，用嘴轻吹桨叶，桨叶应转动灵活，无磨擦或卡阻现象，否则应重新拆洗。

（2）计数器：检查音响或计数是否正常。

  （3）接触机构：用双股胶质线将流速仪信号输出端和计数器信号输入端联接好，转动桨叶，一个信号长度为三转左右，否则应重新调整接触丝。

  （4）停表：检查各揿键是否正常。

   2．以上各部分经检查正常后，即可准备实施测流。

  （1）将仪器身架内腔注入仪器油（油量约1/2孔高），用相应的紧固件将旋转部件、身架、尾翼进行组装（注意右旋螺丝套与身架之间应有0.4mm间隙）。

  （2）安装仪器：

a．用测杆工作时，先把测杆装配成套，把仪器套在杆上预定的水深位置上，并用二个固定螺丝固紧。杆的上部安装与仪器轴向一致的指针。

   b．用悬索工作时，取出转轴，把转轴套进身架孔中。用身架上的固定螺丝固紧。取出绳构和悬杆，把仪器挂在绞车的钢丝绳上，而下部接装适重的铅鱼。

  （3）联接电路：把电线一端的二线头分别接到流速仪身架的接线柱上，未穿进接线柱孔眼中以前，在钢丝绳上先打一结，以免被水流冲脱；电线的另一端头，则分别接到计数器输入端。

  （4）转动桨叶，确认信号系统工作正常后，即可下水开始测流。

（5）工作完毕仪器出水以后，应立即在当地用干毛巾擦干水份，如仪器上沾有污物或泥沙，则应先用干净的水洗净，然后再擦干，卸成原来的各部件，妥善地安装到仪器箱的位置。