LS1206B型旋桨式流速仪使用指南
一、概述
LS1206B型旋桨式流速仪是一种在水文测验中进行流速测量的常规通用型仪器,用于江河、湖泊、水库、水渠等过水断面中预定测点的时段平均流速的测量,亦可用于压力管道以及某些科学实验中进行流速测量。
LS1206B型旋桨式流速仪广泛适用于水文测验、水利调查、农田灌溉、径流实验等,亦可适用于水电、环保、矿山、交通、地质、科研院所、市政等行业或部门进行相关流速或流量的监测。仪器结构简易、轻巧方便、耗电省、功能齐全、自动化程度高、稳定可靠。
二、工作原理与结构特征
2.1 工作原理
LS1206B型旋桨式流速仪依据明渠测流的流速面积法原理设计。当水流作用到仪器的感应元件旋桨时,旋桨产生回转运动,其回转率“n”与流速“V”之间存在一定的函数关系V=f(n)。
流速仪工作时,旋桨受水流驱动产生回转,带动旋转部件的转子部分同步旋转,安装在转子上的磁钢激励干簧管产生通断信号。通过测量单位时间内的信号数,即可计算得出水流速度。
2.2 结构组成
LS1206B型旋桨式流速仪主要由以下部件组成:
旋桨:用于被动感受水流,在水流驱动作用力下绕水平支承轴旋转,回转直径为Φ70mm。
旋转部件:由壳体及其内部的转子系统、动套支部件和压帽等组成,用于在旋桨推动作用力下产生角速度并激励干簧管产生通断信号。
支座:用于流速仪工作时的安装和固定,安装孔径为Φ16mm。
尾翼部件(选配件) :用于流速仪工作时的定向。
干簧管部件:用于接受来自转子系统的磁激励,对外提供流速仪信号。
三、主要技术参数
| 参数项目 | 技术指标 |
|---|---|
| 旋桨回转直径 | Φ70mm |
| 旋桨水力螺距 | 120mm(理论值) |
| 起转速度 | 0.05m/s |
| 临界速度 | 约0.13m/s |
| 测速范围 | 0.06m/s~8m/s |
| 输出信号 | 磁激式开关接点通断信号 |
| 信号数/转子转数 | 2/1(每转2个信号) |
| 全线相对均方差 | ≤1.5%(v≥vk时) |
| 相对误差 | ≤5%(v<vk时) |
| 工作水体温度 | 0℃~+40℃ |
| 工作水深 | 0.1m~30m |
| 悬移质含沙量 | ≤20kg/m³ |
| 贮存温度 | -25℃~+55℃ |
| 贮存湿度 | ≤90% |
四、系统组成
LS1206B型旋桨式流速仪全套系统通常包括以下部分:
LS1206B型旋桨式流速传感器:仪器的核心测量部件。
LS1206B型流速测算仪:用于接收信号、计算并显示流速数据。
测杆(CG16-1型) :用于浅水测流时的安装定位,总长1.6m,每节0.4m。
信号线:用于连接传感器与测算仪。
充电电池及充电器:为仪器提供电源。
全套仪器通常置于高级铝合金密码箱内,便于携带和保管。
五、安装方法
5.1 测杆安装(浅水测流)
浅水测流时,可选用CG16-1型测杆进行安装:
将流速仪通过支座安装在测杆上,测杆安装孔径为Φ16mm。
测杆总长1.6m,每节0.4m,可根据水深需要组合使用。
测杆上每2cm有一道刻线,每10cm有数字标识,作为测深和流速仪安装位置的标志。
测杆上方有指针(方向标)用于使流速仪对准流向,方向标在测杆上的位置应高于水面,以方便观察。
在确认方向标与流速仪指向一致并可以目测对准流向时,可不安装尾翼部件。
5.2 悬吊安装(深水测流)
测点相对较深时,一般采用悬吊法测流,流速仪安装于悬杆、悬索或铅鱼上。这种情况下,可根据实际需要确定是否安装尾翼。
5.3 管道测流安装
对于管道测流,可选用内撑式专用测杆进行安装。
六、操作与使用
6.1 使用前的准备
流速仪入水使用前,应进行以下测试:
(1)灵敏度测试
对准旋桨迎水面轻缓而均匀地吹气,旋桨应能轻松起转,无卡顿现象。该项测试在很大程度上取决于使用者的实际经验,应反复测试、熟练掌握。
用手快速拨转旋桨,应无急停现象。
(2)信号测试
使用计数器或音响器、万用表等进行测试,信号应准确、可靠。
水文流速仪一般需与合适的计数器一起使用。低速测量时亦可采用人工计数(如音响器与秒表配合使用)。
6.2 流速测量操作
组装仪器:将流速传感器、测杆和测算仪按正确方式组装成一体。
连接信号线:接通信号线。
放入水中:将安装好的仪器缓慢放入待测水域,确保旋桨能自由转动且垂直于水流方向。入水前,裸露的信号接线处应用绝缘胶布或胶带裹紧,以免水体成为信号介质。
对准流向:通过测杆上的方向标调整流速仪指向,使其对准水流方向。
开始测量:启动测算仪开始测流,仪器将自动显示流速。
6.3 流速计算
测流速时,由水力推动旋桨式转子流速仪旋转,内置信号装置产生转数信号,由以下公式计算流速:
V = K × N / T + C(m/s)
式中:
V:测流时段内平均流速(m/s)
K:桨叶水力螺距
C:流速仪常数
T:测流历时(单位为秒)
N:T时段内信号数
本仪器使用时,K、C均为常数,测流时只要测出T和N,即可算出流速。仪器可自动完成上述计算并显示流速。
6.4 流量计算
流量测定根据明渠流量测量的流速面积法,先测出流速再乘以断面面积即得流量:
Q = V × S
式中S为断面面积。
七、日常维护与保养
LS1206B型旋桨式流速仪内部结构精密,维护和保养工作需做得精细一些。
7.1 每次使用后
每次使用后应用清洁的软布(或毛巾)将流速仪表面残留的水珠擦拭干净。
检查各部件是否完好,旋桨转动是否灵活。
7.2 定期保养
定期检查旋桨转动是否灵活,有无卡顿或异响。
检查干簧管信号是否正常,可用计数器或万用表进行测试。
检查各连接部位是否松动,测杆刻度是否清晰。
定期对充电电池进行充放电维护,确保电池性能良好。
7.3 存放注意事项
仪器应存放于干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中。
贮存环境温度应保持在-25℃~+55℃范围内,湿度不超过90%。
长期不使用时,应将电池取出单独存放。
八、常见故障排查
8.1 旋桨不转或转动不灵活
检查旋桨是否有异物缠绕或卡滞,清除杂物。
检查旋桨是否变形或损坏,必要时更换。
检查轴承是否生锈或磨损,需进行清洗或更换。
8.2 无信号或信号不稳定
检查信号线连接是否牢固,有无断路或短路。
检查干簧管是否损坏,可用万用表测试通断情况。
检查磁钢是否脱落或磁性减弱。
8.3 测量数据异常
检查流速仪是否安装水平,旋桨轴线是否与水流方向一致。
检查测杆上的安装位置标识是否准确。
检查K、C常数设置是否正确。
检查电池电量是否充足。
8.4 测算仪无法开机或显示异常
检查电池是否电量不足,及时充电或更换电池。
检查电池接触是否良好。
如问题持续,需送专业机构检修。
九、注意事项
入水前检查:入水前应检查流速仪安装各环节是否稳固。裸露的信号接线处应用绝缘胶布或胶带裹紧,以免水体成为信号介质。
正确入水:将仪器缓慢放入水中,避免剧烈碰撞。
方向对准:确保流速仪对准水流方向,方向标应高于水面以便观察。
出水注意:流速仪提出水面时,为防止可能发生的旋桨松脱现象,不可使旋桨迎水面背离流向(流速较大时尤其注意)。
轻拿轻放:仪器属精密设备,使用和携带过程中应避免碰撞和跌落。
防水防潮:测算仪等电子部件应注意防水,避免进水损坏。
规范操作:应严格按照操作规程执行测量任务。
定期检定:流速仪应按规定周期送计量机构进行检定,确保测量精度。
十、结语
LS1206B型旋桨式流速仪凭借其轻巧便携、操作简便、测量精准等特点,已成为水文测验、水利调查、农田灌溉等领域流速测量的重要工具。熟练掌握仪器的工作原理、安装方法、操作流程和维护要点,是确保测量数据准确可靠的关键。无论是在野外河流测流、渠道测速,还是在管道流量监测中,规范使用和精心维护都能让仪器发挥最佳性能,为各项工作提供科学、准确的流速数据支撑。
