LS20B流速仪使用指南
一、产品概述
LS20B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。该仪器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、市政等行业进行相关流速或流量的监测。
LS20B型旋桨式流速仪是一种大量程的江河水文测速仪器,可用于江河、湖泊、渠道和水库等水体,进行各种高、中、低流速测量,也可用于电站压力管道和某些科学实验中,进行高速和特高速测量。该仪器结构简易、轻巧方便、耗电省、功能齐全、自动化程度高、稳定可靠,符合明渠流量测量相关标准要求。
二、工作原理
LS20B型旋桨式流速仪依据明渠测流的流速面积法原理设计,测出流速即可得流量Q=V·S(S为断面面积)。
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。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,安装在转子上的两个磁钢激励干簧管产生通断信号。流速测算仪接收信号后,根据公式自动计算出时段内的平均流速。
流速计算公式为:
V = KN/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s)
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。
三、结构组成
LS20B型旋桨式流速仪主要由以下部件组成:
旋桨:螺旋曲面双叶片,左旋,PC塑料材质。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。
旋转部件:由支承系统、密封系统、磁激式信号发生和传输系统等组成。
身架部件:参与信号传输以及用于流速仪工作时的安装和固定。
尾翼(或尾锥) :用于流速仪工作时的定向和平衡。
流速测算仪:用于接收信号并自动测算流速。
测杆:用于安装和定位流速仪。
全套仪器置于高级铝合金密码箱内,接通信号线即可进行各明渠中流速的测量,并自动显示流速。
四、安装指南
1. 开箱检查
打开设备箱,核对旋桨式流速传感器、流速测算仪、测杆、信号线、充电头等部件是否齐全。箱内通常还配有说明书及检测报告。
2. 测杆安装(浅水测流)
取出测杆,根据测量深度需要连接相应节数的测杆并拧紧。测杆总长3m,每节1m。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)以使流速仪对准流向。
将旋桨式流速传感器安装在测杆上,注意大螺孔朝上。将传感器底部螺丝卸下,套在测杆上,调节位置可测量不同深度的水流速度。将尾翼套在测杆上,用扳手旋转拧紧,并调成垂直状。将方向标套在测杆上,高度与水面齐平,使其与旋桨传感器方向一致,并拧紧固定。
将接线器插入旋桨传感器的螺孔中并拧紧固定。将大螺丝插入测杆顶端并拧紧固定。取出信号线,将一端的两个线头分别固定在接线器和顶端螺丝的压线口上,拧紧后用防水胶带缠紧。
3. 悬索安装(深水测流)
流速小于1m/s时,可选用转轴—悬索安装方式(铅鱼重量不小于30kg)。流速1m/s~3m/s时,可用悬杆—悬索安装方式(铅鱼重量不小于50kg)。流速大于3m/s、水深大于10m时,可选择铅鱼杆安装方式,应配装100kg以上的重型铅鱼。为保证流速仪入水瞬间的平稳性,可从尾翼牵引螺钉处引一细绳与悬索相连。
4. 测算仪连接
将信号线另一端的插头插进测算仪主机顶部的插孔中并拧紧固定。此时旋桨式流速仪安装完成。
五、操作使用
1. 使用前准备
流速仪入水使用前,应进行以下测试:
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。
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。
2. 开机与参数设置
正常时,插上插头开机,拔出关机,仪器电源即可通电显示上次关机时所选用流速仪参数。
按开机键开机,主页面显示当前时间、电池电量及各项测量参数。按菜单键可进行参数设置。查看显示屏是否与所用流速仪参数一致,若不一致,按MENU键进入设置,通过右移键和上移键修改显示屏。显示屏中K与C系数请按鉴定证书的参数输入。
出厂参数已调好,可直接测量;如需更改,通过左右键调整光标位置,上下键调整数值,确认键保存,退出键返回主界面。
3. 测量操作
在测杆上选择合适的测量位置,确保传感器正对水流方向。将传感器放入水体中预定测点位置。
单次测量:在主界面点击单次测量,仪器接收第一个脉冲数据,测量时间结束后读取平均流速和平均流量。
连续测量:在主界面点击连续测量,进入连续模式测量。
多点测量:在主界面点击多点测量,测量一次周期结束后,点击确认开启下次测量,点击退出则退出多点测量界面。
为消除水流脉动对测量精度的影响,一般测速历时T ≥100s。
流速较高时,应安装尾翼以确保流速仪准确定向和稳定;浅水、流速低时,可用尾锥替代尾翼。
4. 数据导出
在读取多点测量数据时,保持设备开机状态,通过数据线(Type-C接口)连接到电脑。点击设备内部存储U盘,将表格导出到电脑中查看即可。仪器也可与计算机联机运行,通过通讯接口将测流数据直接传输至上位机进行记录和处理。
六、维护保养
1. 使用后保养
每次使用后,用清水冲洗流速仪、测杆,并用毛巾擦干后存放。短期不用时,必须拔掉插头(断开电源)保存。长期不用时,每三个月须充电一次。
2. 日常维护
流速仪是一种精密的常规水文仪器,应注意正确的使用和保养。定期检查旋桨转动是否灵活,有无卡顿现象。检查信号线及接头是否完好,有无破损或接触不良。检查各部件连接是否牢固,特别是传感器与测杆的连接处。
该流速仪轴承油室动态密封性能良好,在高速高含沙量条件下可维持长期稳定运行。旋桨采用工程塑料制造,具有几何形状稳定和耐老化的特性。
3. 贮存要求
仪器应贮存于温度-25℃~+55℃、湿度≤90%的环境中。长期不使用时,应将仪器清洁干净后置于铝合金密码箱内妥善存放。
七、常见故障排查
1. 旋桨不转或转动不灵活
检查旋桨是否有异物卡住
检查轴承是否损坏或缺少润滑
检查旋桨是否变形或损坏
2. 无信号输出
检查信号线连接是否牢固
检查干簧管是否损坏
检查磁钢是否脱落或失效
3. 测量数据异常
检查传感器是否正对水流方向
检查K、C系数是否与检定证书一致
检查测流历时设置是否正确
检查信号线接头是否做好防水处理
4. 测算仪无法开机
检查电池电量是否充足
检查充电器是否正常工作
长期不用后需先充电再使用
八、技术参数参考
| 参数 | 技术指标 |
|---|---|
| 旋桨回转直径 | Φ120mm~Φ125mm |
| 旋桨水力螺距 | 200mm(理论值) |
| 起转速度 | ≤0.03m/s~0.04m/s |
| 临界速度 | 约0.13m/s |
| 测速范围 | 0.03~15.00m/s |
| 测流误差 | ≤±1.5%(V≥Vk时) |
| 输出信号 | 磁激式开关接点通断信号,2个信号/转 |
| 显示屏 | 4×16位液晶显示 |
| 测量方式 | 测杆定位测量(亦可缆绳悬挂定位测量) |
| 工作水深 | 0.02m~50m |
| 工作水温 | 0℃~40℃ |
| 电源 | DC8.4V(充电电池),充满后可连续工作40小时以上 |
| 贮存温度 | -25℃~55℃ |
| 贮存湿度 | ≤90%RH |
九、注意事项
使用前务必从检定证书中查出该台流速仪的K、C系数,并正确输入测算仪。
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。
使用悬杆—悬索方式安装时,应注意流速仪在水中的平衡状态。
每次使用后应及时用清水冲洗并擦干,防止泥沙残留腐蚀部件。
长期不用时,每三个月须充电一次,防止电池损坏。
使用时应严格遵守相关水文测验规范的有关规定。
通过规范的安装、操作与维护,LS20B型旋桨式流速仪可长期稳定运行,为水文测验、水利调查及各类流速流量监测工作提供可靠的测量数据支撑。
