旋槳式流速儀

一、用    途
LS25－1型旋槳式流速儀是一種江河水文測驗儀器，主要用于測定一般河流、渠道、水庫、湖泊等過水斷面中預定測點的水流平均速度，從而確定該斷面的流量。
旋槳式流速儀

二、主要技術指標
1．測速范圍： Ｖ=0.06~7.0m/s
2．工作水深： 一般不大于24m；
3．工作水溫： 0~40℃；
4．工作水質(zhì)： 淡水(含有不過分的礦物質(zhì)）或含有泥沙的渾水；
5．連續(xù)工作的累計時間： 8h；
6．儀器的起轉(zhuǎn)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．每二次信號間槳葉的轉(zhuǎn)數(shù)： 20轉(zhuǎn)
旋槳式流速儀

三、工作原理及計算方法
LS25－1型旋槳式流速儀的工作原理是：當水流作用到儀器的感應元件——槳葉時，槳葉即產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，水流越快，槳葉轉(zhuǎn)動越快，轉(zhuǎn)速與流速之間存在著一定的函數(shù)關系，即V=f(n)。所以說，確定水的流速，實際上只要準確的測出儀器槳葉的轉(zhuǎn)數(shù)及相應的時間就行了。假定儀器的臨界速度為Vk，實驗表明，在Vk以下至起轉(zhuǎn)速V0之間，函數(shù)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的檢定公式：
V=bn+a式中：V——流速(m/s)；
n——槳葉回轉(zhuǎn)率(轉(zhuǎn)速)，等于槳葉總轉(zhuǎn)數(shù)“N”與相應的測速歷時“T”之比，即n=N/T；
b——水力螺距(對應于原標準的K)，單位是m；
a——儀器常數(shù)(對應于原標準的C)，單是m/s；
b值和a值與槳葉的螺距和支承系統(tǒng)的摩擦阻力等因素有關，因此對該部分的零件務必小心地使用和仔細的養(yǎng)護，否則將會影響到流速測驗的準確度。
    水流速度的測定，實際上乃是測量在預定時間內(nèi)流速儀的槳葉被水流沖動時所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)。槳葉的轉(zhuǎn)數(shù)是利用儀器的接觸機構轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，經(jīng)由導線傳遞到水面部分的計數(shù)儀器來計算的。槳葉每轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)，接觸機構接觸一次，計數(shù)儀器即發(fā)計一次信號，測量者統(tǒng)計此信號數(shù)，并乘上20倍數(shù)，即得流速儀槳葉的實際轉(zhuǎn)數(shù)。用停表記錄該轉(zhuǎn)數(shù)相應的測速歷時“T”，并以歷時“T”除轉(zhuǎn)數(shù)“N”，即得旋槳的回轉(zhuǎn)率“n”。，把此回轉(zhuǎn)率“n”乘以水力螺距“b”，并加上儀器常數(shù)“a”，即得實測流速。
    如果流速小于臨界流速Vk，則可在放大的曲線圖上直接根據(jù)旋槳轉(zhuǎn)速“n”查得流速。
    為了避免流速脈動對測速成果的影響，因此，測速歷時一般不得小于100秒， 根據(jù)各河流的特性，通過試驗，進行分析，予以確定。
四、儀器結構
    LS25－1型旋槳式流速儀的主體結構可分為旋轉(zhuǎn)部件、身架部件和尾翼部件等三個部件。詳見儀器結構圖。
    （一）旋轉(zhuǎn)部件  按其工作原理分為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(tǒng)——軸套（2）、右旋螺絲套（8）、壓帽（32）、球軸承（31）、外隔套（30）、內(nèi)隔套（29）和旋槳軸（28）等所組成。
    槳葉是由PC工程塑料制成，為一雙葉的螺旋槳。
    支承系統(tǒng)乃是一個精密的機械結構。支承系統(tǒng)的重要元件是一對單列向心推力球軸承，安裝在固定不動的旋槳軸的前部。球軸承之間用內(nèi)隔套和外隔套分開，其內(nèi)圈及內(nèi)隔套借壓帽固緊在旋槳軸上，其外圈及外隔套則套在軸套的圓柱孔內(nèi)，這樣，便構成了一個完善的支承系統(tǒng)。
    2．接觸機構支部件：乃是一個閉合開關裝置。
    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）、絕緣座（7）、導電桿（3）、和襯管甲（11）。
    （二）身架部件  由下列零件所組成：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）為一長形平面舵，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，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(shù)裝置、懸掛設備和儀器的裝卸工具。
    （一）計數(shù)、計時裝置  供測速時記錄槳葉的轉(zhuǎn)數(shù)和其相應歷時。包括：
    1．計數(shù)器：可選用本廠的各種計數(shù)器，如流速儀計數(shù)器、音響器、通用測算儀等。
    2．電線：為雙股膠質(zhì)線，供測量時連接電路、傳遞信號之用。按長度分為15、30、40m三種，根據(jù)用戶的需要，在訂貨時另行訂購。
3．停表：記錄測速時槳葉轉(zhuǎn)動所經(jīng)歷的時間。此表在一般市場上均可購到，故本儀器出廠時不另附。停表的誤差為每10分鐘≤±5秒。
    （二）懸掛設備  為測量時安裝和懸掛儀器所必需的設備。根據(jù)水深不同，可選用：
    1．CG28型測桿、適用于淺水河流，測桿有兩根，可裝合為一，長為3米。
    2．懸索設備：適用于深水河流。LS25－1型旋槳式流速儀備有轉(zhuǎn)軸、懸桿和兩個繩鉤，作為懸掛時聯(lián)接之用。本儀器所附的繩鉤允許懸吊50kg重量的鉛魚。
    （1）水文絞車：供測量時懸掛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。本設備我廠不。
    （2）鉛魚：供在測量時穩(wěn)定儀器于測點位置使用。我廠備有下列重量的鉛魚供選用：8、15、30、50、75、100、150、200kg。
    （3）鋼絲繩：為懸吊儀器使用。如果用戶自備有絞車，則可按水深選用15、30、40m其中的一種鋼絲繩，其直徑為3－4mm。
六、儀器的使用
    1．每次施測前，應對以下部分進行檢查：
    （1）旋轉(zhuǎn)部件：手拿槳軸，用嘴輕吹槳葉，槳葉應轉(zhuǎn)動靈活，無磨擦或卡阻現(xiàn)象，否則應重新拆洗。
（2）計數(shù)器：檢查音響或計數(shù)是否正常。
    （3）接觸機構：用雙股膠質(zhì)線將流速儀信號輸出端和計數(shù)器信號輸入端聯(lián)接好，轉(zhuǎn)動槳葉，一個信號長度為三轉(zhuǎn)左右，否則應重新調(diào)整接觸絲。
    （4）停表：檢查各撳鍵是否正常。
    2．以上各部分經(jīng)檢查正常后，即可準備實施測流。
    （1）將儀器身架內(nèi)腔注入儀器油（油量約1/2孔高），用相應的緊固件將旋轉(zhuǎn)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．用測桿工作時，先把測桿裝配成套，把儀器套在桿上預定的水深位置上，并用二個固定螺絲固緊。桿的上部安裝與儀器軸向一致的指針。
    b．用懸索工作時，取出轉(zhuǎn)軸，把轉(zhuǎn)軸套進身架孔中。用身架上的固定螺絲固緊。取出繩構和懸桿，把儀器掛在絞車的鋼絲繩上，而下部接裝適重的鉛魚。
    （3）聯(lián)接電路：把電線一端的二線頭分別接到流速儀身架的接線柱上，未穿進接線柱孔眼中以前， 在鋼絲繩上先打一結，以免被水流沖脫；電線的另一端頭，則分別接到計數(shù)器輸入端。
    （4）轉(zhuǎn)動槳葉，確認信號系統(tǒng)工作正常后，即可下水開始測流。
（5）工作完畢儀器出水以后，應立即在當?shù)赜酶擅聿粮伤荩鐑x器上沾有污物或泥沙，則應先用干凈的水洗凈，然后再擦干，卸成原來的各部件，妥善地安裝到儀器箱指定的位置。
七、儀器的拆洗
一般情況下，每次測流完成后都應對流速儀進行拆洗，但在水質(zhì)比較好，河水比較清亮的情況下，可適當減少拆洗次數(shù)。
    1．身架的清洗
    重點清洗身架孔及身架頭的活動環(huán)和喇叭口處。反復用汽油將孔內(nèi)及活動環(huán)等處的泥沙及污物清洗掉，并用毛巾擦干。
    2．旋轉(zhuǎn)部件的拆洗
    （1）在拆洗前，暫不要擰下右旋螺絲套，先用干凈毛巾將軸套外面和露在軸套外面的旋槳軸擦凈（因可能有水或少量的泥沙粘附在上面）。
    （2）用鑷子裹上棉花，仔細將右旋螺絲套和軸套間的水擦干凈。
    （3）按反時針方向?qū)⒂倚萁z套取下，此時應注意，不要轉(zhuǎn)動軸套，以防止帶有泥沙的渾水進入槳葉內(nèi)腔中。
    （4）用鑷子夾住小棉花球，將軸套與槳葉內(nèi)腔間的污水擦凈。
    （5）把軸套從槳葉孔中拔出，拔出時要注意：
    不要讓槳葉從軸套內(nèi)滑出，為此，當拿住軸套向外拔時，要用小指帶往旋槳軸。
    （6）把軸套和旋槳軸分開，放在清潔的汽油中。
    （7）把槳葉內(nèi)腔中的儀器油倒出，檢查油內(nèi)是否有水份和泥沙。
    （8）如油中不含有水份和泥沙時，則不必拆卸球軸承，只要把整個旋槳軸連球軸承放在汽油里晃洗干凈即可；相反，如油中含有水份和泥沙，則必須按照關于球軸承拆洗方法進行清洗。這時槳葉內(nèi)腔應用汽油清洗干凈。
    （9）零件洗凈后，槳葉孔內(nèi)注入儀器油，并按拆卸的相反程序安裝好。
（10）試驗槳葉轉(zhuǎn)動的情況，如果正常，則可裝上身架部件，放在儀器箱內(nèi)原有位置上。
    3．球軸承的拆洗
    （1）用左手拿住旋槳軸的中部，然后用右手將壓帽松開，注意切勿拿著旋槳軸的尾端，以免將旋槳軸擰彎。
    （2）將前球軸承、外隔套、內(nèi)隔套以及后球軸承順序地從軸上取下，并按一定的位置放在汽油中。拆卸球軸承時，必須認真記牢二個球軸承的前后位置和方向，且勿把位置或方向搞錯，以免影響儀器的檢定系數(shù)。
    （3）洗滌球軸承時，用左手食拇二指捏住內(nèi)圈，放在汽油中用右手食指拔動外圈，使其不斷地轉(zhuǎn)動——浸洗，直到洗凈為止。
    （4）洗滌后，檢查其靈敏度，為此，用手指撥動軸承的外圈，如果轉(zhuǎn)動靈活，停止緩慢，則表示確已清洗干凈。
（5）如果球軸承內(nèi)部夾雜有泥沙或其它異雜物時，應放在汽油中用軟鐘表刷刷洗干凈，切不可用毛巾擦拭。
    （6）如果彈子發(fā)黃，有生銹的趨勢時，則可用右手食、拇二指捏住球軸承的內(nèi)圈，在左手的手掌上滾擦，直至彈子恢復原有的光潔度為止，然后放在汽油中洗凈。
    （7）球軸承外圈的滾道上有銹跡或污物時，可用細白布擦拭，然后再用汽油洗凈，但要注意：不要有棉紗纖維**在上面。
    （8）將旋槳軸放在汽油中晃洗，挖泥沙、污物等清洗干凈。
（9）清洗軸套時，特別要注意其中螺絲套螺紋中的泥沙和異雜物，清洗時可用小棕刷進行，但要提防斷毛卡在螺紋內(nèi)，以免阻礙齒輪的轉(zhuǎn)動。
    (10)全部零件清洗后，按與拆卸相反的順序裝回。
    安裝時應注意：
    （1）前、后球軸承的位置不能互換。
    （2）前、后球軸承的彈子不能互換。
    （3）球軸承外圈的方向不能安裝錯，否則會掉落。其方向是以有間隔的一邊朝向外隔套為準。
    （4）內(nèi)圈安裝的方向不能搞錯，一般是：內(nèi)、外圈標志的方向是一致的；或鋼球分離環(huán)薄面朝內(nèi)(外圈不間隔的一面），厚面朝外。 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內(nèi)圈，使球軸承只能轉(zhuǎn)動而不能前后移動。
（四）接觸裝置的拆洗
    1．接觸裝置的清洗：在一般正常的使用情況下，不需拆卸零件，而只要在汽油中晃洗幾次，便污物去除，并用洗耳球壓縮空氣吹干即可。
    2．接觸絲：如因電流過強而燒斷，即可按下法換用新接觸絲：
    （1）分別旋下齒輪軸及圓柱頭螺釘，卸下齒輪和接觸絲。
    （2）用鑷子將接觸絲彎成原來的形狀。
    （3）裝上新接觸絲及齒輪。
（4）調(diào)整接觸絲,使其適度地壓住接觸銷。調(diào)整時應注意，過緊將會影響靈敏度；而過松，將會接觸、信號不穩(wěn)。應調(diào)整成使一個信號的連續(xù)時間為槳葉轉(zhuǎn)動3轉(zhuǎn)左右，為此，應把接觸絲的懸空端部略微向下彎成弧形， 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存在，而影響電路接通時，則應拆洗，除去氧化物或銅綠。
八、流速儀的養(yǎng)護
    小心地使用和仔細地養(yǎng)護，可保證LS25－1型旋槳式流速儀正常地、可靠地工作，并且獲得準確的水文資料。下列的規(guī)定，應及時和準確地執(zhí)行：
1．儀器及全部附件應妥善地保存在儀器箱內(nèi)(除測桿外)，并放置在干燥、通風的房間內(nèi)。
    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，否則不準隨便拆卸。
    3．檢查或拆卸儀器以前， 用肥皂和30－40℃的溫水洗手，去除汗酸，以防球軸承生銹。
    4．拆卸和安裝儀器，只能用專用的工具。
    5．安裝儀器時，一定要注意裝配位置的正確性——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，槳葉內(nèi)腔和身架孔必須加油。
    7．使用時，如發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)部件松動，或右旋螺絲套與身架間隙變大，應立即停止使用，進行檢查，并重新安裝。發(fā)生這種情況原因可能有下列兩種：
    （1）壓帽松動，而使球軸承松開。遇此情況，需要拆卸儀器，重新安裝。
    （2）固軸螺絲未上緊，旋槳軸向外滑，這時只要調(diào)整好位置，固緊即可。
    8．清洗球軸承用的汽油應很清潔， 分成三個容器粗洗和精洗。精洗汽油用過一段時間后應改為粗洗，而粗洗汽油則倒進油瓶中過濾，重新?lián)Q用干凈汽油作為清洗之用。
    9、槳葉內(nèi)腔如沒有進水現(xiàn)象，球軸承可不要拆卸，只要在汽油內(nèi)晃洗清潔即可。  
    10．刷洗球軸承時，只能用軟的小鐘表刷，不能用硬刷，以免損傷彈子的光潔度。
    11．球軸承和內(nèi)外隔套洗凈后，必須用洗耳球壓縮空氣吹或諒干，涼干時必須把零件放在干凈的玻璃器皿中(或干凈的白光滑紙上)，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，因為改變油的粘度將會使儀器的檢定公式產(chǎn)生變化。
    13．儀器安裝好后，切不可平放在桌上，必須將儀器的頭部架空，以免使旋槳軸受壓而變形。
    14．使用時必須注意，不準使儀器與他物碰撞，以免影響槳葉的正常轉(zhuǎn)動。
    15．儀器各部件必須妥善地安放在儀器箱中指定的位置。蓋上箱蓋時，必須小心謹慎，如感覺有阻礙，蓋不平服，必須檢查安置是否正確，切勿用力硬壓。
    16．球軸承在使用后，應仔細清洗和加油，用心保護。在長期保存時，應特別地加以照料，每隔一定的時間(約半年)，應取出檢查，并加油等。如果發(fā)現(xiàn)銹跡，應立即清洗；如無法修復，則應送工廠修理和重新檢定。