旋槳式流速儀型号:LS25-1
一(yī)、用 途
LS25-1型旋槳式流速儀是一(yī)種江河水文測驗儀器,主要用于測定一(yī)般河流、渠道、水庫、湖泊等過水斷面中(zhōng)預定測點的水流平均速度,從而确定該斷面的流量。
二、主要技術指标
1.測速範圍: V=0.06~7.0m/s
2.工(gōng)作水深: 一(yī)般不大(dà)于24m;
3.工(gōng)作水溫: 0~40℃;
4.工(gōng)作水質: 淡水(含有不過分(fēn)的礦物(wù)質)或含有泥沙的渾水;
5.連續工(gōng)作的累計時間: 8h;
6.儀器的起轉速度: V0≤0.05m/s
7.檢定公式的均方差: m≤1.5%
8.槳葉螺距: 250mm;
9.每二次信号間槳葉的轉數: 20轉
三、工(gōng)作原理及計算方法
LS25-1型旋槳式流速儀的工(gōng)作原理是:當水流作用到儀器的感應元件——槳葉時,槳葉即産生(shēng)旋轉運動,水流越快,槳葉轉動越快,轉速與流速之間存在着一(yī)定的函數關系,即V=f(n)。所以說,确定水的流速,實際上隻要準确的測出儀器槳葉的轉數及相應的時間就行了。假定儀器的臨界速度爲Vk,實驗表明,在Vk以下(xià)至起轉速V0之間,函數是曲線形式,Vk以上則是線性關系。
每架儀器檢定結果,均附有曲線圖和如下(xià)的檢定公式:
V=bn+a式中(zhōng):V——流速(m/s);
n——槳葉回轉率(轉速),等于槳葉總轉數“N”與相應的測速曆時“T”之比,即n=N/T;
b——水力螺距(對應于原标準的K),單位是m;
a——儀器常數(對應于原标準的C),單是m/s;
b值和a值與槳葉的螺距和支承系統的摩擦阻力等因素有關,因此對該部分(fēn)的零件務必小(xiǎo)心地使用和仔細的養護,否則将會影響到流速測驗的準确度。
水流速度的測定,實際上乃是測量在預定時間内流速儀的槳葉被水流沖動時所産生(shēng)的轉數。槳葉的轉數是利用儀器的接觸機構轉換爲電(diàn)脈沖信号,經由導線傳遞到水面部分(fēn)的計數儀器來計算的。槳葉每轉20轉,接觸機構接觸一(yī)次,計數儀器即發計一(yī)次信号,測量者統計此信号數,并乘上20倍數,即得流速儀槳葉的實際轉數。用停表記錄該轉數相應的測速曆時“T”,并以曆時“T”除轉數“N”,即得旋槳的回轉率“n”。後,把此回轉率“n”乘以水力螺距“b”,并加上儀器常數“a”,即得實測流速。
如果流速小(xiǎo)于臨界流速Vk,則可在放(fàng)大(dà)的曲線圖上直接根據旋槳轉速“n”查得流速。
爲了避免流速脈動對測速成果的影響,因此,測速曆時一(yī)般不得小(xiǎo)于100秒,根據各河流的特性,通過試驗,進行分(fēn)析,予以确定。
四、儀器結構
LS25-1型旋槳式流速儀的主體(tǐ)結構可分(fēn)爲旋轉部件、身架部件和尾翼部件等三個部件。詳見儀器結構圖。
(一(yī))旋轉部件 按其工(gōng)作原理分(fēn)爲感應和接觸機構兩支部件。
1.感應支部件:由感應元件——槳葉(1)及其支承系統——軸套(2)、右旋螺絲套(8)、壓帽(32)、球軸承(31)、外(wài)隔套(30)、内隔套(29)和旋槳軸(28)等所組成。
槳葉是由PC工(gōng)程塑料制成,爲一(yī)雙葉的螺旋槳。
支承系統乃是一(yī)個精密的機械結構。支承系統的重要元件是一(yī)對單列向心推力球軸承,安裝在固定不動的旋槳軸的前部。球軸承之間用内隔套和外(wài)隔套分(fēn)開(kāi),其内圈及内隔套借壓帽固緊在旋槳軸上,其外(wài)圈及外(wài)隔套則套在軸套的圓柱孔内,這樣,便構成了一(yī)個完善的支承系統。
2.接觸機構支部件:乃是一(yī)個閉合開(kāi)關裝置。
接觸機構包括:螺絲套(27)、齒輪(26)、接觸絲(25)、圓柱頭螺釘(24)、接觸銷(3)、接觸輪(4)、齒輪軸(5)、接觸軸套(6)、緣座(7)、導電(diàn)杆(3)、和襯管甲(11)。
(二)身架部件 由下(xià)列零件所組成:身架(12)、固軸螺絲(13)、墊圈(14)、插孔(15)、插孔套(16)、接線柱乙(23)、襯管(22)、接線柱甲(21)、壓線螺絲(20)和固定螺絲(19)等。
(三)尾翼部件 尾翼(18)爲一(yī)長形平面舵,用以平衡儀器和迎合流向之用。安裝于身架尾部的圓柱孔中(zhōng),并用固尾螺絲(17)固定。
五、儀器附屬設備
LS25-1型旋槳式流速儀的附屬設備是測量所必需的,它包括計數裝置、懸挂設備和儀器的裝卸工(gōng)具。
(一(yī))計數、計時裝置 供測速時記錄槳葉的轉數和其相應曆時。包括:
1.計數器:可選用本廠生(shēng)産的各種計數器,如流速儀計數器、音響器、通用測算儀等。
2.電(diàn)線:爲雙股膠質線,供測量時連接電(diàn)路、傳遞信号之用。按長度分(fēn)爲15、30、40m三種,根據用戶的需要,在訂貨時另行訂購。
3.停表:記錄測速時槳葉轉動所經曆的時間。此表在一(yī)般市場上均可購到,故本儀器出廠時不另附。停表的誤差爲每10分(fēn)鍾≤±5秒。
(二)懸挂設備 爲測量時安裝和懸挂儀器所必需的設備。根據水深不同,可選用:
1.CG28型測杆、于淺水河流,測杆有兩根,可裝合爲一(yī),長爲3米。
2.懸索設備:于深水河流。LS25-1型旋槳式流速儀備有轉軸、懸杆和兩個繩鈎,作爲懸挂時聯接之用。本儀器所附的繩鈎允許懸吊50kg重量的鉛魚。
(1)水文絞車(chē):供測量時懸挂并操作儀器至預定的測點位置使用。同時也可在測量時打水深。本設備我(wǒ)廠不生(shēng)産。
(2)鉛魚:供在測量時穩定儀器于測點位置使用。我(wǒ)廠備有下(xià)列重量的鉛魚供選用:8、15、30、50、75、100、150、200kg。
(3)鋼絲繩:爲懸吊儀器使用。如果用戶自備有絞車(chē),則可按水深選用15、30、40m其中(zhōng)的一(yī)種鋼絲繩,其直徑爲3-4mm。
六、儀器的使用
1.每次施測前,應對以下(xià)部分(fēn)進行檢查:
(1)旋轉部件:手拿槳軸,用嘴輕吹槳葉,槳葉應轉動靈活,無磨擦或卡阻現象,否則應重新拆洗。
(2)計數器:檢查音響或計數是否正常。
(3)接觸機構:用雙股膠質線将流速儀信号輸出端和計數器信号輸入端聯接好,轉動槳葉,一(yī)個信号長度爲三轉左右,否則應重新調整接觸絲。
(4)停表:檢查各揿鍵是否正常。
2.以上各部分(fēn)經檢查正常後,即可準備實施測流。
(1)将儀器身架内腔注入儀器油(油量約1/2孔高),用相應的緊固件将旋轉部件、身架、尾翼進行組裝(注意右旋螺絲套與身架之間應有0.4mm間隙)。
(2)安裝儀器:
a.用測杆工(gōng)作時,先把測杆裝配成套,把儀器套在杆上預定的水深位置上,并用二個固定螺絲固緊。杆的上部安裝與儀器軸向一(yī)緻的指針。
b.用懸索工(gōng)作時,取出轉軸,把轉軸套進身架孔中(zhōng)。用身架上的固定螺絲固緊。取出繩構和懸杆,把儀器挂在絞車(chē)的鋼絲繩上,而下(xià)部接裝适重的鉛魚。
(3)聯接電(diàn)路:把電(diàn)線一(yī)端的二線頭分(fēn)别接到流速儀身架的接線柱上,未穿進接線柱孔眼中(zhōng)以前,在鋼絲繩上先打一(yī)結,以免被水流沖脫;電(diàn)線的另一(yī)端頭,則分(fēn)别接到計數器輸入端。
(4)轉動槳葉,确認信号系統工(gōng)作正常後,即可下(xià)水開(kāi)始測流。
(5)工(gōng)作完畢儀器出水以後,應立即在當地用幹毛巾擦幹水份,如儀器上沾有污物(wù)或泥沙,則應先用幹淨的水洗淨,然後再擦幹,卸成原來的各部件,妥善地安裝到儀器箱的位置。
七、儀器的拆洗
一(yī)般情況下(xià),每次測流完成後都應對流速儀進行拆洗,但在水質比較好,河水比較清亮的情況下(xià),可适當減少拆洗次數。
1.身架的清洗
重點清洗身架孔及身架頭的活動環和喇叭口處。反複用汽油将孔内及活動環等處的泥沙及污物(wù)清洗掉,并用毛巾擦幹。
2.旋轉部件的拆洗
(1)在拆洗前,暫不要擰下(xià)右旋螺絲套,先用幹淨毛巾将軸套外(wài)面和露在軸套外(wài)面的旋槳軸擦淨(因可能有水或少量的泥沙粘附在上面)。
(2)用鑷子裹上棉花,仔細将右旋螺絲套和軸套間的水擦幹淨。
(3)按反時針方向将右旋螺絲套取下(xià),此時應注意,不要轉動軸套,以防止帶有泥沙的渾水進入槳葉内腔中(zhōng)。
(4)用鑷子夾住小(xiǎo)棉花球,将軸套與槳葉内腔間的污水擦淨。
(5)把軸套從槳葉孔中(zhōng)拔出,拔出時要注意:
不要讓槳葉從軸套内滑出,爲此,當拿住軸套向外(wài)拔時,要用小(xiǎo)指帶往旋槳軸。
(6)把軸套和旋槳軸分(fēn)開(kāi),放(fàng)在清潔的汽油中(zhōng)。
(7)把槳葉内腔中(zhōng)的儀器油倒出,檢查油内是否有水份和泥沙。
(8)如油中(zhōng)不含有水份和泥沙時,則不必拆卸球軸承,隻要把整個旋槳軸連球軸承放(fàng)在汽油裏晃洗幹淨即可;相反,如油中(zhōng)含有水份和泥沙,則必須按照關于球軸承拆洗方法進行清洗。這時槳葉内腔應用汽油清洗幹淨。
(9)零件洗淨後,槳葉孔内注入儀器油,并按拆卸的相反程序安裝好。
(10)試驗槳葉轉動的情況,如果正常,則可裝上身架部件,放(fàng)在儀器箱内原有位置上。
3.球軸承的拆洗
(1)用左手拿住旋槳軸的中(zhōng)部,然後用右手将壓帽松開(kāi),注意切勿拿着旋槳軸的尾端,以免将旋槳軸擰彎。
(2)将前球軸承、外(wài)隔套、内隔套以及後球軸承順序地從軸上取下(xià),并按一(yī)定的位置放(fàng)在汽油中(zhōng)。拆卸球軸承時,必須認真記牢二個球軸承的前後位置和方向,且勿把位置或方向搞錯,以免影響儀器的檢定系數。
(3)洗滌球軸承時,用左手食拇二指捏住内圈,放(fàng)在汽油中(zhōng)用右手食指拔動外(wài)圈,使其不斷地轉動——浸洗,直到洗淨爲止。
(4)洗滌後,檢查其靈敏度,爲此,用手指撥動軸承的外(wài)圈,如果轉動靈活,停止緩慢(màn),則表示确已清洗幹淨。
(5)如果球軸承内部夾雜(zá)有泥沙或其它異雜(zá)物(wù)時,應放(fàng)在汽油中(zhōng)用軟鍾表刷刷洗幹淨,切不可用毛巾擦拭。
(6)如果彈子發黃,有生(shēng)鏽的趨勢時,則可用右手食、拇二指捏住球軸承的内圈,在左手的手掌上滾擦,直至彈子恢複原有的光潔度爲止,然後放(fàng)在汽油中(zhōng)洗淨。
(7)球軸承外(wài)圈的滾道上有鏽迹或污物(wù)時,可用細白(bái)布擦拭,然後再用汽油洗淨,但要注意:不要有棉紗纖維在上面。
(8)将旋槳軸放(fàng)在汽油中(zhōng)晃洗,挖泥沙、污物(wù)等清洗幹淨。
(9)清洗軸套時,特别要注意其中(zhōng)螺絲套螺紋中(zhōng)的泥沙和異雜(zá)物(wù),清洗時可用小(xiǎo)棕刷進行,但要提防斷毛卡在螺紋内,以免阻礙齒輪的轉動。
(10)全部零件清洗後,按與拆卸相反的順序裝回。
安裝時應注意:
(1)前、後球軸承的位置不能互換。
(2)前、後球軸承的彈子不能互換。
(3)球軸承外(wài)圈的方向不能安裝錯,否則會掉落。其方向是以有間隔的一(yī)邊朝向外(wài)隔套爲準。
(4)内圈安裝的方向不能搞錯,一(yī)般是:内、外(wài)圈标志(zhì)的方向是一(yī)緻的;或鋼球分(fēn)離(lí)環薄面朝内(外(wài)圈不間隔的一(yī)面),厚面朝外(wài)。在次拆洗時,記清方向,并記在有關的筆記本上。
(5)壓帽必須壓緊球軸承的内圈,使球軸承隻能轉動而不能前後移動。
(四)接觸裝置的拆洗
1.接觸裝置的清洗:在一(yī)般正常的使用情況下(xià),不需拆卸零件,而隻要在汽油中(zhōng)晃洗幾次,便污物(wù)去(qù)除,并用洗耳球壓縮空氣吹幹即可。
2.接觸絲:如因電(diàn)流過強而燒斷,即可按下(xià)法換用新接觸絲:
(1)分(fēn)别旋下(xià)齒輪軸及圓柱頭螺釘,卸下(xià)齒輪和接觸絲。
(2)用鑷子将接觸絲彎成原來的形狀。
(3)裝上新接觸絲及齒輪。
(4)調整接觸絲,使其适度地壓住接觸銷。調整時應注意,過緊将會影響靈敏度;而過松,将會接觸不良、信号不穩。應調整成使一(yī)個信号的連續時間爲槳葉轉動3轉左右,爲此,應把接觸絲的懸空端部略微向下(xià)彎成弧形,在次拆洗時記住其形狀。
3.接觸絲和接觸銷上如有銅綠或氧化物(wù)存在,而影響電(diàn)路接通時,則應拆洗,除去(qù)氧化物(wù)或銅綠。
八、流速儀的養護
小(xiǎo)心地使用和仔細地養護,可保證LS25-1型旋槳式流速儀正常地、可靠地工(gōng)作,并且獲得準确的水文資(zī)料。下(xià)列的規定,應及時和準确地執行:
1.儀器及全部附件應妥善地保存在儀器箱内(除測杆外(wài)),并放(fàng)置在幹燥、通風的房間内。
2.拆卸、清洗及安裝儀器以前,必須通曉儀器的結構和拆卸方法,否則不準随便拆卸。
3.檢查或拆卸儀器以前,用肥皂和30-40℃的溫水洗手,去(qù)除汗酸,以防球軸承生(shēng)鏽。
4.拆卸和安裝儀器,隻能用的工(gōng)具。
5.安裝儀器時,一(yī)定要注意裝配位置的正确性——球軸承的位置和方向,右旋螺絲套與身架的間隙(0.4mm);牢固性——上緊固定螺絲和螺帽等。
6.在測量時,槳葉内腔和身架孔必須加油。
7.使用時,如發現旋轉部件松動,或右旋螺絲套與身架間隙變大(dà),應立即停止使用,進行檢查,并重新安裝。發生(shēng)這種情況原因可能有下(xià)列兩種:
(1)壓帽松動,而使球軸承松開(kāi)。遇此情況,需要拆卸儀器,重新安裝。
(2)固軸螺絲未上緊,旋槳軸向外(wài)滑,這時隻要調整好位置,固緊即可。
8.清洗球軸承用的汽油應很清潔,分(fēn)成三個容器粗洗和精洗。精洗汽油用過一(yī)段時間後應改爲粗洗,而粗洗汽油則倒進油瓶中(zhōng)過濾,重新換用幹淨汽油作爲清洗之用。
9、槳葉内腔如沒有進水現象,球軸承可不要拆卸,隻要在汽油内晃洗清潔即可。
10.刷洗球軸承時,隻能用軟的小(xiǎo)鍾表刷,不能用硬刷,以免損傷彈子的光潔度。
11.球軸承和内外(wài)隔套洗淨後,必須用洗耳球壓縮空氣吹或諒幹,涼幹時必須把零件放(fàng)在幹淨的玻璃器皿中(zhōng)(或幹淨的白(bái)光滑紙(zhǐ)上),并且玻璃罩蓋住,以免落灰。
12.潤滑油切不可換用其他油類;更不準使用黃油潤滑,因爲改變油的粘度将會使儀器的檢定公式産生(shēng)變化。
13.儀器安裝好後,切不可平放(fàng)在桌上,必須将儀器的頭部架空,以免使旋槳軸受壓而變形。
14.使用時必須注意,不準使儀器與他物(wù)碰撞,以免影響槳葉的正常轉動。
15.儀器各部件必須妥善地安放(fàng)在儀器箱中(zhōng)的位置。蓋上箱蓋時,必須小(xiǎo)心謹慎,如感覺有阻礙,蓋不平服,必須檢查安置是否正确,切勿用力硬壓。
16.球軸承在使用後,應仔細清洗和加油,用心保護。在保存時,應特别地加以照料,每隔一(yī)定的時間(約半年),應取出檢查,并加油等。如果發現鏽迹,應立即清洗;如無法修複,則應送工(gōng)廠修理和重新檢定。