轉(zhuǎn)子式流速儀的使用和維護(hù)

1、轉(zhuǎn)子式流速儀的使用和維護(hù)一、流速儀的簡(jiǎn)介 流速儀是用來(lái)測(cè)定水流流動(dòng)速度的計(jì)量器具。它廣泛應(yīng)用于江河、水庫(kù)、湖泊、渠道、管道、水利實(shí)驗(yàn)室等。有機(jī)械、電測(cè)和超聲三種類型。機(jī)械型以轉(zhuǎn)子式為主，有旋槳式和旋杯式流速儀。電測(cè)型有電磁式流速儀。超聲型有時(shí)差法和多普勒法流速儀。目前國(guó)內(nèi)水利水文系統(tǒng)測(cè)流使用的流速儀以機(jī)械型轉(zhuǎn)子式為主。二、轉(zhuǎn)子式流速儀工作原理流速儀是根據(jù)水流對(duì)流速儀轉(zhuǎn)子的動(dòng)量傳遞而進(jìn)行工作的。當(dāng)水流流過(guò)流速儀轉(zhuǎn)子時(shí)，水流的直線運(yùn)動(dòng)能量對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩克服轉(zhuǎn)子的慣量、軸承等內(nèi)摩阻，以及水流與轉(zhuǎn)子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的流體阻力，從而使流速儀轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。在一定水流速度范圍內(nèi)，流速儀轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與水流速

2、度呈現(xiàn)比較穩(wěn)定的近似線性關(guān)系。通過(guò)使用一專門設(shè)計(jì)的設(shè)備，計(jì)測(cè)轉(zhuǎn)子在預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，再查閱流速儀相應(yīng)檢定公式或檢定關(guān)系曲線，就可得到或計(jì)算出水流速度。也可以通過(guò)二次儀表輸入相關(guān)系數(shù)后，自動(dòng)測(cè)算水流速度。LS25-1型旋槳式流速儀 概述 LS25-1型旋槳式流速儀是我國(guó)使用較普遍、以旋槳作為感應(yīng)元件測(cè)流的水文儀器，主要用于測(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)的水流平均速度，從而確定該斷面的流量。 本儀器的特點(diǎn)是性能穩(wěn)定、使用方便，對(duì)各種水流條件適應(yīng)性較強(qiáng)，廣泛適用于高、低速水流條件，防水防沙性能好。LS25-1型旋槳式流速儀 主要技術(shù)指標(biāo) 測(cè)速范圍： V=0.06-5.0 m/s；

3、 起轉(zhuǎn)速度： V0 0.05 m/s； 檢定公式的均方差： m1.5% 旋槳螺距： b=250mm； 旋槳回轉(zhuǎn)直徑： 120mm； 每二次信號(hào)間旋槳的轉(zhuǎn)數(shù)： 20轉(zhuǎn)；LS25-1型旋槳式流速儀 工作原理 當(dāng)水流作用到儀器的感應(yīng)元件旋槳時(shí),旋槳即產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，水流越快，旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)越快，其回轉(zhuǎn)率“n”與流速“v”之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系vf（n），此關(guān)系是通過(guò)檢定水槽的實(shí)驗(yàn)確定的。實(shí)驗(yàn)表明，在臨界速度Vk以下至起轉(zhuǎn)速度V0之間，函數(shù)呈曲線形式；而臨界速度Vk以上則為線性關(guān)系。流速計(jì)算公式： v=bn+a 式中：v為流速，n為旋槳回轉(zhuǎn)率，等于旋槳總轉(zhuǎn)數(shù)“N”與相應(yīng)的測(cè)速歷時(shí)“T”之比，即n=N/T；b

4、為水力螺距；a為儀器常數(shù)。 常數(shù)b和a值與旋槳的螺距和支承系統(tǒng)的摩擦阻力等因素有關(guān)。LS25-1型旋槳式流速儀儀器結(jié)構(gòu)LS25-1型旋槳式流速儀的主體結(jié)構(gòu)可分為旋轉(zhuǎn)部件、身架部件和尾翼部件三個(gè)部分。旋轉(zhuǎn)部件 分為感應(yīng)和接觸機(jī)構(gòu)兩部分。感應(yīng)部分：由感應(yīng)元件旋槳及其支承系統(tǒng)軸套、正牙螺絲套、壓帽、球軸承、外隔套、內(nèi)隔套和旋槳軸等組成。旋槳是由PC工程塑料制成，為一雙葉的螺旋槳。支承系統(tǒng)是一個(gè)精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)組件。其重要元件是一對(duì)單列向心推力球軸承，安裝在固定不動(dòng)的旋槳軸的前部。球軸承之間用內(nèi)隔套和外隔套分開，內(nèi)圈及內(nèi)隔套將壓帽固緊在旋槳軸上；外圈及外隔套則套在軸套的圓柱孔內(nèi)。這樣，便構(gòu)成了一個(gè)完整的

5、支承系統(tǒng)。接觸機(jī)構(gòu)：是一個(gè)閉合和斷開裝置，其中包括：螺絲套、齒輪、接觸絲、固定螺絲、接觸銷、接觸輪、齒輪軸、接觸軸套、絕緣座、導(dǎo)電桿和襯管甲。 身架部分 由下列零件組成：身架、固軸螺絲、墊圈、插孔、插孔套、接線柱乙、襯管、接線柱甲、壓線螺絲和固定螺絲等。尾翼部分 尾翼為一長(zhǎng)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內(nèi)，并用固尾螺絲固定。LS25-1型旋槳式流速儀儀器安裝儀器安裝使用前，應(yīng)對(duì)以下部分進(jìn)行檢查：旋槳部分：手拿槳軸，用嘴輕吹槳葉，槳葉應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)摩擦或卡阻現(xiàn)象，都則重新拆洗。接觸機(jī)構(gòu)：用音響器連接好流速儀信號(hào)輸出端，轉(zhuǎn)動(dòng)槳葉，測(cè)試信號(hào)。將儀器身架內(nèi)腔注入約1/2容

6、積的儀器油，用相應(yīng)的緊固件將旋轉(zhuǎn)部件、身架、尾翼進(jìn)行組裝（注意正壓螺絲套與身架之間應(yīng)有0.4mm間隙）。儀器在懸掛設(shè)備上的安裝用測(cè)桿工作時(shí)，先把測(cè)桿裝配成套，把儀器套在桿上預(yù)定的水深位置上，用固定螺絲固緊。用懸索工作時(shí)，取出轉(zhuǎn)軸，把轉(zhuǎn)軸套進(jìn)身架孔中，用身架上的固定螺絲固緊。取出繩鉤和懸桿，把儀器掛在絞車的鋼繩上，而下部安裝鉛魚。連接電路：把電線一端的兩線頭分別接到流速儀身架的接線柱上，未穿進(jìn)接線柱孔眼中以前，最好在鋼絲繩上先打一結(jié)，以免被水沖脫；電線的另一端線頭，則分別接到計(jì)數(shù)輸入端，轉(zhuǎn)動(dòng)旋槳，確認(rèn)信號(hào)系統(tǒng)工作正常后，即可下水開始測(cè)流。工作完畢儀器出水以后，應(yīng)及時(shí)用干毛巾擦干水分，如儀器上沾有

7、污物或泥沙，則應(yīng)先用干凈的水洗凈，然后再擦干，將各部件拆開后，妥善安放在儀器箱中指定的位置。LS25-1型旋槳式流速儀使用與維護(hù)儀器及全部附件應(yīng)妥善保存在儀器箱內(nèi)（除測(cè)桿外），并放置在干燥、通風(fēng)的房間內(nèi)。拆卸，清洗及安裝儀器必須按照說(shuō)明書所述步驟進(jìn)行。安裝流速儀時(shí)，一定要注意裝配位置的正確性，如：球軸承的位置和方向，正牙螺絲套與身架的間隙（0.4mm），正確固緊固定螺絲和螺帽等。在測(cè)量時(shí)，旋槳內(nèi)腔和身架孔必須加注8號(hào)儀表油（GB487），切不可換用其他油類，更不準(zhǔn)使用黃油潤(rùn)滑。因?yàn)楦淖冇偷恼扯葘?huì)使儀器的檢定公式產(chǎn)生變化。流速儀使用后，應(yīng)仔細(xì)清洗和加油，妥善保護(hù)。在長(zhǎng)期保存時(shí)，應(yīng)特別注意每隔一

8、定時(shí)間（約半年），應(yīng)取出檢查和加油。如果發(fā)現(xiàn)有銹跡，應(yīng)立即清洗，如無(wú)法修復(fù)，則應(yīng)送檢定單位維修和重新檢定。儀器連續(xù)工作時(shí)間為8小時(shí)，超時(shí)后儀器應(yīng)在120號(hào)汽油中進(jìn)行清洗，除去水、泥沙、污物等。LS25-1型旋槳式流速儀常見故障流速儀轉(zhuǎn)動(dòng)不靈，低速測(cè)流不準(zhǔn)。故障原因：軸承生銹，并帽松動(dòng)，間隙超差。流速儀無(wú)信號(hào)或信號(hào)不穩(wěn)。故障原因：接觸絲與接觸銷接觸電阻大，導(dǎo)電回路開路，導(dǎo)電桿與插頭脫焊，槳頭部件與身架部件接觸不好。流速儀測(cè)量時(shí)精度不準(zhǔn)。故障原因：固軸螺絲未上緊，并帽松動(dòng)使球軸承松開。LS78型旋杯式流速儀 概述 LS78型旋杯式低流速儀是一種適合測(cè)量低流速的水文儀器。它適用于漂流物較少的河流、渠

9、道、水庫(kù)、湖泊等的低流速測(cè)量。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，所采用的旋轉(zhuǎn)支系統(tǒng)、傳訊機(jī)構(gòu)和懸掛機(jī)構(gòu)使儀器其轉(zhuǎn)速低，定向靈敏。LS78型旋杯式流速儀主要技術(shù)指標(biāo)測(cè)速范圍： V=0.02-0.5 m/s；起轉(zhuǎn)速度： V0 0.018 m/s；檢定公式的均方差： m2%旋杯的回轉(zhuǎn)直徑： 128mm；每二次信號(hào)間旋杯的轉(zhuǎn)數(shù)： 1轉(zhuǎn)；LS78型旋杯式流速儀工作原理 水流 流速儀旋杯 傳訊機(jī)構(gòu) 計(jì)數(shù)設(shè)備當(dāng)水流沖擊到儀器的感應(yīng)元件旋杯時(shí)，由于左右二邊的杯子具有凹凸形狀的差異，導(dǎo)致壓力不等，其壓力差即形成了一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，促使旋杯旋轉(zhuǎn)。水流的速度越快，旋杯的轉(zhuǎn)動(dòng)也越快。傳訊機(jī)構(gòu)利用磁鋼與干簧管的電磁作用，將旋杯的

10、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，經(jīng)由信號(hào)線傳送到水上的信號(hào)接收和處理設(shè)備。其回轉(zhuǎn)率“n”與流速“v”之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系vf（n），流速計(jì)算公式： v=bn+a式中：v為流速，n為旋槳回轉(zhuǎn)率，等于旋槳總轉(zhuǎn)數(shù)“N”與相應(yīng)的測(cè)速歷時(shí)“T”之比，即n=N/T；b為水力螺距；a為儀器常數(shù)。LS78型旋杯式流速儀 儀器結(jié)構(gòu)LS78型旋杯式流速儀主體包括旋轉(zhuǎn)部件、傳訊機(jī)構(gòu)和尾翼部件三部分。旋轉(zhuǎn)部件該部件主要包括旋杯部件、旋軸部件、頂針部件和軛架等。它的功能是將水流的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋杯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。傳訊部件傳訊部件的作用是把旋杯的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，它由傳訊座、絕緣套、干簧管和磁鋼等零件組成。尾翼部件 尾翼部

11、件由十字交叉的尾翼和平衡錘等組成。其功能是保持儀器的平衡和增強(qiáng)儀器迎合流向的能力。LS78型旋杯式流速儀安裝流速儀準(zhǔn)備工作安裝流速儀清洗裝箱LS78型旋杯式流速儀 維護(hù)和保養(yǎng)儀器及全部附件應(yīng)穩(wěn)妥地放在儀器箱中，并且收藏在通風(fēng)、干燥的房間內(nèi)。拆洗儀器前，必須認(rèn)真閱讀說(shuō)明書，了解儀器的結(jié)構(gòu)并掌握拆洗方法。儀器各部分均不能任意碰撞，旋杯、旋軸、軛架等尤需注意。頂針、寶石軸承、瑪瑙座等零件容易生銹，必須經(jīng)常加儀器油保護(hù)。儀器油采用8號(hào)儀表油（GB487），不得任意改用其他粘度的油類。測(cè)流前必須調(diào)整旋軸的間隙，否則，當(dāng)間隙過(guò)大時(shí)，頂針尖容易因旋杯和旋盤受水流的沖擊產(chǎn)生較大振動(dòng)而斷裂；間隙過(guò)小時(shí)靈敏度差，

12、影響流速儀測(cè)量精度。儀器裝箱時(shí)，必須將頂針頂頭取下，換上旋盤固定器。當(dāng)儀器長(zhǎng)期放置不用或長(zhǎng)途運(yùn)輸時(shí)，頂頭的油室須加儀器油并復(fù)蓋棉花和黃油，以免儀器油揮發(fā)造成頂針生銹。流速儀在正常使用一年后，檢定系數(shù)可能發(fā)生變化，需重新送檢。LS78型旋杯式流速儀常見故障轉(zhuǎn)動(dòng)旋杯無(wú)信號(hào)輸出。原因是磁鋼磁性減弱或干簧管觸點(diǎn)不動(dòng)作，需更換干簧管或磁鋼。信號(hào)不穩(wěn)定，忽長(zhǎng)忽短，忽有忽無(wú)。原因是信號(hào)線未壓緊或傳訊部分接觸不良。旋杯轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活；旋杯有跳動(dòng)或突然停止現(xiàn)象。原因是：旋軸間隙未調(diào)好；頂針尖嚴(yán)重磨損或斷裂、生銹；寶石軸承和瑪瑙軸承嚴(yán)重磨損或破裂。旋杯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有擺動(dòng)現(xiàn)象。原因是：旋軸變形；旋杯變形或脫焊；軛架變形；軸向

13、間隙過(guò)大。LS25-3A型旋槳式流速儀 概述 LS25-3A型旋槳式流速儀的部分技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于LS25-1型旋槳式流速儀。主要用于測(cè)定一般河流、渠道、水庫(kù)、湖泊、水電站壓力管道等高、中、低過(guò)水?dāng)嗝嬷蓄A(yù)定測(cè)點(diǎn)的水流平均速度，從而確定該斷面的流量。 該儀器的特點(diǎn)是在繼承LS25-1型旋槳式流速儀優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步的改進(jìn)，使其結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，測(cè)速范圍擴(kuò)大。LS25-3A型旋槳式流速儀主要技術(shù)指標(biāo) 測(cè)速范圍： V=0.04-10m/s；起轉(zhuǎn)速度： V0 0.04 m/s；檢定公式的均方差： m1.5%旋槳螺距： b=250mm；旋槳回轉(zhuǎn)直徑： 120mm；每二次信號(hào)間旋槳的轉(zhuǎn)數(shù)： 20轉(zhuǎn)；LS2

14、5-3A型旋槳式流速儀 工作原理LS25-3A型旋槳式流速儀 主體結(jié)構(gòu) 分為：感應(yīng)、傳信和尾翼三部分。感應(yīng)部分為一個(gè)PC工程塑料雙葉螺旋槳，安裝于支承系統(tǒng)上，靈敏地感應(yīng)水流速度的變化。傳信部分為一對(duì)減速齒輪和觸電開關(guān)，傳動(dòng)比為20，故旋槳每轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)，開關(guān)接通一次，信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線傳至水上信號(hào)接收處理設(shè)備。尾翼部分為一個(gè)十字形翼舵，供儀器在水平和垂直方向定向。LS25-3A型旋槳式流速儀 儀器安裝LS25-3A型旋槳式流速儀使用與維護(hù)儀器的安置儀器的拆洗維護(hù)和保養(yǎng) 流速儀使用后，應(yīng)仔細(xì)地清洗和加油，妥善保護(hù)，在長(zhǎng)期保存時(shí)，應(yīng)特別注意，每隔一定時(shí)間（約半年），應(yīng)取出檢查并加油。如果發(fā)現(xiàn)銹跡，應(yīng)立即清洗干凈。 儀器連續(xù)工作時(shí)間為8小時(shí)，超時(shí)儀器應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)清洗，除去水、泥沙、污物等。 LS25-3A型旋槳式流速儀常見故障流速儀轉(zhuǎn)動(dòng)不靈，低速測(cè)流不準(zhǔn)