LS78型旋杯式低流速儀是一種江河水文測(cè)驗(yàn)儀器,用于測(cè)定一般河流、渠道、水庫(kù)、湖泊等過(guò)水?dāng)嗝嬷蓄A(yù)定測(cè)點(diǎn)的平均流速,從而確定該斷面的流量。
流速的測(cè)量范圍為0.02~0.5m/s。
二、技術(shù)數(shù)據(jù)
1、儀器的起轉(zhuǎn)速: V0≤0.018m/s
2、旋杯的回轉(zhuǎn)直徑 f=128mm
3、每二次信號(hào)間旋杯的轉(zhuǎn)數(shù): 1轉(zhuǎn)
4、檢定公式的均方差 m≤±2%
三、儀器工作原理及流速測(cè)量和計(jì)算方法
1、工作原理
當(dāng)水流作用到儀器的感應(yīng)元件——旋杯時(shí),由于左右兩邊的杯子具有凹凸形狀的差異,因此壓力將不等,其壓力差即形成了一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩并促使旋杯旋轉(zhuǎn)。水流的速度越快,旋杯的轉(zhuǎn)速也越快;它們之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系,此關(guān)系是通過(guò)檢定水槽的實(shí)驗(yàn)而確定的
LS68型旋杯式流速儀是一種江河水文測(cè)驗(yàn)儀器,用于測(cè)定一般河流、渠道、水庫(kù)、湖泊等過(guò)水?dāng)嗝嬷蓄A(yù)定測(cè)點(diǎn)的平均流速,從而確定該斷面的流量。
流速的測(cè)量范圍為0.2~3.5m/s。
二、技術(shù)數(shù)據(jù)
1、儀器的起轉(zhuǎn)速: V0≤0.08m/s
2、檢定公式的均方差: m≤±1.5%
3、旋杯的回轉(zhuǎn)直徑: f=128mm
4、每二次信號(hào)間旋杯的轉(zhuǎn)數(shù):5轉(zhuǎn)
LS45A型旋杯式流速儀
LB70系列旋杯式流速儀
1概述
LB70系列旋杯式流速儀是種傳統(tǒng)型、垂直軸轉(zhuǎn)子式流速儀器,用于測(cè)量某過(guò)水?dāng)嗝嬷蓄A(yù)定測(cè)點(diǎn)的時(shí)段平均流速。
LB70系列旋杯式流速儀符合GB/T11826-2002《轉(zhuǎn)子式流速儀》等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
LB70系列旋杯式流速儀般適用于低流速(如小型灌渠)的測(cè)量,亦可用于徑流實(shí)驗(yàn)、水工實(shí)驗(yàn)等。
1.2型號(hào)的組成及其代表意義LB 70-× ×
2主要技術(shù)性能及參數(shù)
1)旋杯回轉(zhuǎn)直徑:Φ130mm
2)旋杯水力螺距b:70mm(理論值)
3)起轉(zhuǎn)速度v0:0.016m/s(LB70-1C)
0.06m/s(LB70-2C、LB70-2D)
4)臨界速度vk:約0.13m/s
(以實(shí)際檢定值為準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,vk遠(yuǎn)小于上述值。)
5)測(cè)速范圍:0.02m/s~2m/s(LB70-1C)
0.1m/s~4m/s
(LB70-2C、LB70-2D)
6)輸出信號(hào):開(kāi)關(guān)接點(diǎn)通斷信號(hào)
7)信號(hào)數(shù)/轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù):1/1(LB70-1C、LB70-2C)
(每1轉(zhuǎn)1個(gè)信號(hào))
1/5(LB70-2D)
(每5轉(zhuǎn)1個(gè)信號(hào))
8)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)容量:DCU≤24V
I≤120mA
9)接點(diǎn)工作次數(shù):1×107
10)全線相對(duì)均方差m:|m|≤1.5% (用于v≥vk時(shí))
11)相對(duì)誤差δ:|δ|≤5%(用于v<vk時(shí))
12)工作水體環(huán)境:水溫0℃~+40℃
水深0.1m~100m
懸移質(zhì)含沙量≤1kg/m3
13)貯存環(huán)境:溫度-25℃~+55℃
濕度≤90%
3結(jié)構(gòu)特征與工作原理LB70系列旋杯式流速儀由旋杯部件(轉(zhuǎn)子部件)、軛架部件、支承部件、干簧管部件、(減速)齒輪部件及尾翼部件等組成(參見(jiàn)圖1)。
旋杯用于被動(dòng)感受水流,在水流驅(qū)動(dòng)作用力下,繞垂直支承軸旋轉(zhuǎn)。其回轉(zhuǎn)直徑為Φ130mm,理論水力螺距為70mm。
軛架作為轉(zhuǎn)子的支撐框架,并用于流速儀工作時(shí)的安裝和固定,其安裝孔徑為Φ20mm。
支承部件安裝于軛架上,對(duì)轉(zhuǎn)子提供支承作用力。
干簧管部件用于接受來(lái)自轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的磁激勵(lì),對(duì)外提供流速儀信號(hào)。
尾翼部件在流速工作時(shí)起定向和平衡作用。
流速儀工作時(shí),旋杯受水流驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)。安裝在旋杯部件上端的磁鋼與其同步旋轉(zhuǎn),激勵(lì)干簧管產(chǎn)生輸出信號(hào)。對(duì)于LB70-2D型,其磁鋼安裝于齒輪部件內(nèi),旋杯轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn),流速儀產(chǎn)生1個(gè)通斷輸出信號(hào)。
4安裝、使用及維護(hù)4.1安裝(1)測(cè)桿安裝
LB70系列旋杯式流速儀在淺水測(cè)流時(shí),般選用測(cè)桿安裝方式。測(cè)桿直徑Φ20mm,每節(jié)長(zhǎng)度1m(用戶可根據(jù)實(shí)際需要確定測(cè)桿總長(zhǎng),選定節(jié)數(shù));測(cè)桿每10cm有數(shù)字標(biāo)識(shí),作為測(cè)深和流速儀安裝位置的標(biāo)志;測(cè)桿上方有指針(方向標(biāo))以使流速儀對(duì)準(zhǔn)流向。流速較高時(shí),應(yīng)安裝尾翼部件,以確保流速儀準(zhǔn)確定向和穩(wěn)定。
注建議測(cè)桿總長(zhǎng)不超過(guò)4m。
(2)懸桿、懸索安裝
測(cè)點(diǎn)相對(duì)較深時(shí),般采用懸吊法測(cè)流,流速儀安裝于懸桿、懸索或鉛魚(yú)上。水深、流速相對(duì)較小時(shí),多采用懸桿安裝;反之則采用懸索安裝。采用固定式懸桿時(shí),應(yīng)使流速儀對(duì)準(zhǔn)流向。
4.2使用及注意事項(xiàng)流速儀的使用應(yīng)嚴(yán)格按照SL443-2009《水文纜道測(cè)驗(yàn)規(guī)范》、GB50179-93《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》及其它相關(guān)水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
入水使用,應(yīng)進(jìn)行以下工作:
(1)靈敏度測(cè)試
1)對(duì)準(zhǔn)旋杯輕緩而均勻地吹氣,旋杯應(yīng)能輕松起轉(zhuǎn),無(wú)卡頓現(xiàn)象;
注該項(xiàng)測(cè)試在很大程度上取決于使用者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),應(yīng)反復(fù)測(cè)試,熟練掌握,以便后有所比較。
2)快速撥轉(zhuǎn)(或急速吹轉(zhuǎn))旋杯,應(yīng)無(wú)急停現(xiàn)象。
(2)信號(hào)測(cè)試
使用計(jì)數(shù)器或音響器等進(jìn)行測(cè)試,信號(hào)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠。
對(duì)于LB70-2D型,其信號(hào)占空比約2/5。
(3)裸露的信號(hào)接線處應(yīng)用絕緣膠布或膠帶裹緊,以免水體成為信號(hào)介質(zhì)。
(4)流速較大時(shí),應(yīng)安裝尾翼部件,以利定向和平衡。使用懸索安裝時(shí),應(yīng)注意流速儀在水下的狀態(tài),通過(guò)調(diào)整尾翼部件內(nèi)部平衡螺釘?shù)奈恢,保證流速儀縱軸線平行于水流方向(在水中處于水平狀態(tài))。
(5)檢查流速儀安裝各環(huán)節(jié)是否穩(wěn)固。
4.3流速與轉(zhuǎn)子速率的關(guān)系在臨界速度vk以上,水流速度(通常指某測(cè)點(diǎn)的時(shí)段平均流速)與流速儀轉(zhuǎn)子速率之間存在個(gè)比較穩(wěn)定的線性關(guān)系。在確保精度的提下,LB70系列旋杯式流速儀在其測(cè)速范圍內(nèi)提供以下統(tǒng)關(guān)系式:
(1)
式中:v—流速(時(shí)段平均流速),m/s
a—流速儀常數(shù),m/s
b—旋杯水力螺距,m
n—流速儀轉(zhuǎn)子速率,s-1
(2)
式中:R—流速儀轉(zhuǎn)子總轉(zhuǎn)數(shù)
T—測(cè)速歷時(shí),s
為消除水流脈動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響,根據(jù)水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范的要求,般T≥100s。
對(duì)于LB70-1C、LB70-2C型旋杯式流速儀,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)周,流速儀產(chǎn)生1個(gè)信號(hào),因此公式(1)有如下表述:
(3)
式中:N—測(cè)速歷時(shí)內(nèi)總信號(hào)數(shù)
對(duì)于LB70-2D型旋杯式流速儀,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn),流速儀產(chǎn)生1個(gè)信號(hào),因此公式(1)有如下表述:
(4)
式中:N—測(cè)速歷時(shí)內(nèi)總信號(hào)數(shù)
公式(3)、(4)中a、b值的確定,由門(mén)的流速儀檢定機(jī)構(gòu)通過(guò)水槽檢定(參見(jiàn)GB/T 21699-2008《直線明槽中的轉(zhuǎn)子式流速儀檢定/校準(zhǔn)方法》)后給出,并出具檢定證書(shū)。對(duì)于不同的流速儀個(gè)體,其值各不相同。流速儀出廠,檢定證書(shū)隨機(jī)發(fā)出。用戶在使用流速儀,可從檢定證書(shū)中查出該臺(tái)流速儀的相應(yīng)a、b值。
由上述可知,用戶只需測(cè)出總信號(hào)數(shù)及對(duì)應(yīng)的測(cè)速歷時(shí),便可計(jì)算出該時(shí)段內(nèi)某測(cè)點(diǎn)的平均流速。
注使用流速儀計(jì)數(shù)器可自動(dòng)進(jìn)行以上計(jì)算,方便快捷。
4.4維護(hù)、保養(yǎng)及注意事項(xiàng)(1)每次使用后應(yīng)用清水徹底沖洗干凈(尤其注意杯內(nèi)、支承孔內(nèi)不得殘留污物或沉沙),并用清潔的軟布(或毛巾)將流速儀表面殘留的水珠擦拭干凈,按原狀裝回儀器箱。
(2)避免流速儀受到碰撞,尤其是旋杯在受到不適當(dāng)?shù)耐饬ψ饔脮r(shí)可能會(huì)產(chǎn)生變形甚至斷裂,從而影響其正常使用。
(3)經(jīng)常性地檢查,特別注意齒輪部件、旋杯轉(zhuǎn)軸、支承部件等的工作狀況,若發(fā)現(xiàn)軸尖、鋼球、(寶石)軸承、齒輪、蝸桿螺紋等有較嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象存在,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或更換。關(guān)于其結(jié)構(gòu)部分的拆卸(可參見(jiàn)圖1),以D型為例簡(jiǎn)述如下:
a.齒輪部件:先后旋下干簧管部件和鎖緊帽后取出;
b.鋼球及(寶石)軸承:上支承處,旋下蓋帽后,再借助起子旋出即可;下支承處,從旋杯轉(zhuǎn)軸的下端孔內(nèi),借用鑷子(兩腳分別插入兩個(gè)小孔內(nèi))旋出即可。
c.蝸桿螺紋軸:取出旋杯部件后,先借助用扳手?jǐn)Q下固緊螺帽,取下旋杯轉(zhuǎn)軸;再借助小改針旋下即可。
(4)根據(jù)有關(guān)規(guī)定,流速儀在正常使用條件下,公式(1)的穩(wěn)定有效期為1年。使用1年后,或未滿1年但其累計(jì)工作時(shí)間已滿300h的,應(yīng)當(dāng)送流速儀檢定機(jī)構(gòu)重新檢定,核準(zhǔn)a、b值。
注可根據(jù)實(shí)際情況(如:與其它流速儀作現(xiàn)場(chǎng)比測(cè),誤差在規(guī)定范圍)適當(dāng)延長(zhǎng)公式(1)的使用期限。但根據(jù)規(guī)定,公式(1)的長(zhǎng)穩(wěn)定有效期不得超過(guò)2年。
5故障分析與排除 故障現(xiàn)象 | 原因分析 | 排除方法 |
旋杯旋轉(zhuǎn)不靈活 | 1.裝配間隙不恰當(dāng) 2.軸尖或?qū)毷S承磨損、失效 3.齒輪或蝸桿螺紋磨損、失效 4.支承孔內(nèi)沉沙 | 1.調(diào)整 2.更換 3.更換 4.清除 |
信號(hào)不穩(wěn)定或誤差較大 | 1.干簧管參數(shù)偏離 2.旋杯旋轉(zhuǎn)不靈活 3.磁鋼參數(shù)偏離 4.配合計(jì)數(shù)器使用時(shí),計(jì)數(shù)器故障或參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 | 1.更換 2.參見(jiàn)上欄 3.更換 4.檢修計(jì)數(shù)器或核對(duì)相關(guān)參數(shù) |
請(qǐng)根據(jù)以下清單內(nèi)容,仔細(xì)核查您所收到的產(chǎn)品。若有疑問(wèn)請(qǐng)咨詢生產(chǎn)商(或代理商)。
(1)標(biāo)準(zhǔn)配置
1)流速儀主機(jī)............................................................1套
2)工具附件
a.十字起子........................................................1件
b.字鐘表起子................................................1件
c.鑷子................................................................1件
d.小改針............................................................2件
(僅LB70-2D型)
e.用扳手........................................................1件
3)備用零、部件
a.干簧管部件....................................................1套
b.支承部件........................................................1套
4)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)....................................................1份
5)產(chǎn)品檢定證書(shū)........................................................1份
6)產(chǎn)品合格證............................................................1份
7)儀器箱....................................................................1件
(2)測(cè)流配套設(shè)備(選配件)
1)測(cè)桿
2)LY系列音響器
3)XZ系列流速儀計(jì)數(shù)器
7保修及服務(wù)為便于您獲得更滿意的服務(wù),保障您的權(quán)益,請(qǐng)您認(rèn)真閱讀以下條款:
(1)若流速儀有任何質(zhì)量或工藝缺陷,您可獲得自銷(xiāo)售之日起為期年的免費(fèi)保修服務(wù)。但下述情形除外:
1)人為造成產(chǎn)品損壞的;
2)擅自改動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品損壞的;
3)操作不當(dāng)引起產(chǎn)品損壞的;
4)意外或其它不可抗力導(dǎo)致產(chǎn)品損壞的;
5)故障產(chǎn)品返廠維修途中,由于包裝或運(yùn)輸不當(dāng)造成產(chǎn)品損壞的。
(2)保修服務(wù)不擴(kuò)延至易耗品及附件,如工具、密封圈等。
(3)維修或替換過(guò)的零部件享有六個(gè)月的保修服務(wù)。六個(gè)月期滿,產(chǎn)品仍在保修期內(nèi)的,順延至保修期滿。
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