旋桨式流速仪使用指南
一、概述
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。该仪器用于江河、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，也可用于压力管道以及某些科学实验中的流速测量。仪器具有体积小、造型轻巧、结构紧凑精密、携带使用方便等特点，广泛适用于水文测验、水利调查、农田灌溉、径流实验等，也可适用于水电、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。
流速仪法的测量成果可作为率定或校核其他测流方法的标准。流速仪的使用应严格按照相关水文测验规范执行。
二、工作原理与结构
旋桨式流速仪的工作原理基于旋桨转速与流速的正比关系。当水流作用到仪器的感应元件即旋桨时，桨叶即产生旋转运动，水流越快，桨叶转动越快。旋桨的转速与流速成正比，测得旋桨的转速后便能获知流速。内置的磁敏开关或霍尔传感器检测旋桨转速，将机械旋转转化为电脉冲信号，脉冲频率与流速线性相关。
每台仪器出厂前均在水槽中进行率定，给出检定公式：
V=b·n+a
式中：V为流速；n为桨叶回转率，即桨叶总转数与测速历时之比；b为水力螺距；a为仪器常数。
仪器主要由旋桨、身架和尾翼三部分组成。旋桨内装有信号触点和轴承转轴等部件。身架用于流速仪工作时的安装和固定。尾翼部件用于流速仪工作时的定向。部分型号的转轴系统采用迷宫结构，内部充满轻机油，具有较好的防水防沙性能，能在高流速和多沙河流中使用。
三、主要技术参数
旋桨式流速仪的主要技术参数因型号而异，一般包括以下方面：
测速范围一般为0.05米/秒至8米/秒。起转速度通常不超过0.05米/秒。旋桨回转直径常见为60毫米或70毫米。旋桨水力螺距为120毫米。工作水深方面，浅水测流一般不大于1.2米，悬吊法可达24米以上。工作水体环境水温为0至40摄氏度。工作水质适用于淡水或含有泥沙的浑水，可在含沙量达20千克/立方米的水流中正常工作。信号输出为磁激式开关接点通断信号。
四、安装方法
旋桨式流速仪的安装方式灵活多样，根据水深和测量条件可选择不同的安装方式。
浅水测流时采用测杆安装。测杆总长一般为1.6米，每节0.4米。测杆上每隔2厘米有一道刻线，每10厘米有数字标识，作为测深和流速仪安装位置的标志。测杆上方有方向标以使流速仪对准流向，方向标在测杆上的位置应高于水面，以方便观察。
测点相对较深时采用悬吊法测流，流速仪安装于悬杆、悬索或铅鱼上。悬杆上端悬挂在绞车的钢丝绳上，下部接装适重的铅鱼。
打开仪器箱盖，小心取出各部件。检查各部件是否完好，旋桨是否转动灵活。
拧松身架侧面的固轴螺丝，取出旋转部件。身架内腔注入仪表油，油量约为孔高的三分之一。将旋转部件插进身架孔中，控制前轴套与身架之间保持适当间隙。确认间隙正确后固紧固轴螺丝，紧固时勿使猛劲，以免把旋桨轴顶斜。
将仪器套在测杆预定的水深位置上，用固定螺丝固紧，然后装上尾翼。在确认方向标与流速仪指向一致、并可目测对准流向时，可不安装尾翼部件。
将电线一端接到流速仪身架的接线柱和悬杆上，电线的另一端接到计数器的插孔内。流速仪一般需与合适的计数器一起使用。
转动旋桨，确认仪器旋转灵活且信号正常后，方可下水开始测流。
五、操作方法
使用前应确认流速仪主体、信号线、计数器连接正常，电池电量充足。检查旋桨是否灵活转动，有无卡顿或损坏。准备测杆、卷尺、记录本等辅助工具。
使用前应进行灵敏度测试。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。用手快速拨转旋桨，应无急停现象。同时进行信号测试，使用计数器或音响器、万用表等进行测试，信号应准确可靠。
测流时应选择顺直河段，垂直流向设置断面。沿断面在若干测深垂线上测量各垂线的起点距和水深，取得断面资料，在部分或全部测深垂线上用流速仪测量流速。
将流速仪缓慢放入水中至预定深度。可采用水面下0.6倍水深的单点法，或按水深分上、中、下三层进行多点测量。测流时仪器的轴线应与水流方向一致，旋桨正对来流。仪器入水夹角应小于5度。
测量时由水力推动旋桨旋转，内置信号装置产生转数信号。根据公式计算流速。
测量时间越长，流速越准确，最短测量时间不应小于100秒。单次测量一般默认20秒，流速较低时可适当延长测量时间以提高脉冲分辨率。测量过程中应全神贯注，准确记录时间与信号数的对应关系。
低速测量时可采用人工计数，如音响器与秒表配合使用。使用流速仪计数器可自动测算流速，方便快捷。
测量结束后将仪器从水中取出。出水后空转数秒，确认无卡阻、无异响。
六、日常维护
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。
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、泥沙及污物擦拭干净。用清水冲洗流速仪和测杆，并用毛巾擦干后存放。按原状妥善装回仪器箱内。
仪器及全部附件应完好地存放在仪器箱内，测杆除外，并要求环境干燥、通风。长期不用时，须定期充电。短期不用时，应拔掉插头断开电源保存。
冬季使用后应立即甩掉桨叶残水，防止冰渣卡轴。桨轴可滴入少许硅油润滑。
使用仪器前应认真阅读说明书，必须通晓仪器的结构和拆洗方法，否则不能随便拆卸。
七、常见故障与排查
旋桨旋转不灵活时，可能原因包括装配错误、结构松懈或装配间隙不恰当、轴承磨损失效、拆卸后补偿垫圈遗失等。应检查旋转部分，用手拿身架，用嘴轻吹桨叶，桨叶应转动灵活，无摩擦或卡阻现象，如有上述现象应重新清洗。
测量精度不准时，如发现旋转部件松动，或轴向窜动，桨套与轴间隙过大，应立即停止使用，进行检验。可能是压帽松动致使轴承松开，需要拆卸仪器重新安装；也可能是固轴螺丝未上紧，旋桨轴向外滑动，调整好位置重新固紧即可。
信号异常时，首先检查计数器、音响是否正常。如正常则检查流速仪的传信机构。转动桨叶，信号长度应为3转左右，否则应重新调整接触丝。如无信号，可能是接触丝因电流过强而烧断，应更新接触丝。
脉冲丢失时，检查磁簧开关间隙。桨叶卡顿多为泥沙进入，取下用淡水冲洗，禁用硬物拨动。出现负流速时，可能是仪器倒置或处于回流区域，调转180度重新测量。信号乱跳时，可能是电缆与测杆摩擦破损，用防水胶带现场包扎。
仪器重新安装时应注意外隔套的装配间隙，不得过紧或过松。
八、注意事项
流速仪应选用经检定合格的仪器。测点流速超出流速仪使用范围时，应在资料中加以说明；当高速超出流速仪测速范围百分之三十时，应在使用后将仪器封存，重新检定。
测流时旋桨的轴线要与主流方向一致。旋桨转速与流速间的转换系数应定期率定。仪器长期使用后，K值和C值可能受沙粒磨损、温差变形影响，需按规定周期重新率定。
仪器应轻拿轻放，不得摔落或重压。使用完毕后应及时清洁并妥善存放。仪器出现无法自行解决的故障时，应及时送专业机构检修，不可随意拆卸关键部件。
旋桨式流速仪把复杂的水力学问题简化成测量脉冲、乘以常数、再乘以面积的基本流程。掌握仪器的率定参数、测量方法和操作步骤，就能在江河、渠道、压力管道中快速获得精度可靠的流速数据。
