便攜式流速流量?jī)x(簡(jiǎn)稱便攜式流速儀)是為水文站、廠礦、監(jiān)測(cè)站、農(nóng)田排灌、水文地質(zhì)調(diào)查等部門在野外進(jìn)行明渠流速流量測(cè)量而研制的。
便攜式流速儀主要由LJ20A型旋槳式流速傳感器、LS-A型流速測(cè)算儀、測(cè)桿組成。全套儀器置于鋁合金密碼箱內(nèi)。使用時(shí),按圖1所示組裝成一體,接通信號(hào)線,即可進(jìn)行各明渠中流速的測(cè)量,并自動(dòng)顯示流速。 圖1. 便攜式流速儀安裝圖
該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、輕巧方便、耗電省、功能齊全、自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定,符合明渠流量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),配置60度高溫旋槳,是的便攜式流速測(cè)量?jī)x器。
一.儀器的技術(shù)要求:
KN
測(cè)速公式:V = ——————— + C(m/s)(自動(dòng)計(jì)算)
T
儀器編號(hào):_____、K_____、C______
旋槳結(jié)構(gòu):螺旋曲面雙葉片,左旋,PC 塑料
旋槳回轉(zhuǎn)直徑D : 120mm旋槳水力螺距b : 20O-250mm
儀器起轉(zhuǎn)速VO : ≤0.03m/S檢定曲線臨界速Vk : 約0.13m/s (直線公式起點(diǎn))
流速測(cè)量范圍V : 0.03 ~10m/s信號(hào)部件結(jié)構(gòu):磁鋼一干簧管電子開關(guān)
每一信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù):20 轉(zhuǎn)
檢定曲線相對(duì)誤差E : V ≥Vk 時(shí),E <士1.5 ; V < Vk 時(shí),E <士3 %
開關(guān)觸點(diǎn)容量:電流≤50mA ,電壓≤6V
干簧管工作壽命:7000 萬(wàn)次
儀器連續(xù)工作時(shí)間:40小時(shí)(懸移質(zhì)含沙量≤50kg/m3 ,流速≤5m/s ,水深≤10m )
儀器工作水流條件水深范圍:0.2 ~50m水體水溫:O~40 ℃
懸移質(zhì)含沙量:≤1Ookg/m鹽度:≤2g/L
顯示屏:4×16位液晶顯示
測(cè)量方式:測(cè)桿定位測(cè)量(亦可纜繩懸掛定位測(cè)量)
電源:DC8.4V(充電電池),充滿后可連續(xù)工作40小時(shí)以上.
測(cè)量原理:
本儀器依據(jù)明渠測(cè)流的流速面積法原理設(shè)計(jì),測(cè)出流速即可得流量 Q=V·S(S為斷面面積)
1.流速測(cè)定:
測(cè)流速時(shí),由水力推動(dòng)旋槳式轉(zhuǎn)子流速儀旋轉(zhuǎn),內(nèi)置信號(hào)裝置產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào),由下面公式計(jì)算流速:
KN
V=———————— + C(m/s)
T
式中:V:測(cè)流時(shí)段內(nèi)平均流速(m/s)
K:槳葉水力螺距
C:流速儀常數(shù)
T:測(cè)流歷時(shí)(單位為S)
N:T時(shí)段內(nèi)信號(hào)數(shù)
本儀器使用時(shí),K 、C均為常數(shù),測(cè)流時(shí),只要測(cè)出T和N,即可算出流速。
2. 流量的計(jì)算:
流量測(cè)定根據(jù)明渠流量測(cè)量的流速面積法,先測(cè)出流速再乘以斷面面積即得流量。
傳感器
主要技術(shù)性能及參數(shù)
1) 旋槳回轉(zhuǎn)直徑: Φ125mm
2) 旋槳水力螺距b: 200-250mm(理論值)
3) 起轉(zhuǎn)速度v0: 0.03m/s
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: 0.04m/s~10m/s
6) 輸出信號(hào): 磁激式開關(guān)接點(diǎn)通斷信號(hào)
7) 信號(hào)數(shù)/轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù): 1/20(LJ20A型)
(每20轉(zhuǎn)1個(gè)信號(hào))
1/1(LJ20C型)
(每1轉(zhuǎn)1個(gè)信號(hào))
8) 開關(guān)接點(diǎn)容量: DC U≤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0.2m~50m
懸移質(zhì)含沙量≤50kg/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
旋槳式流速儀由旋槳、旋轉(zhuǎn)支承部件、身架部件、干簧管部件、尾翼部件等組成(參見圖1)。
旋槳用于被動(dòng)感受水流,在水流驅(qū)動(dòng)作用力下,繞水平支承軸旋轉(zhuǎn)。其回轉(zhuǎn)直徑為Φ125mm,理論水力螺距(機(jī)械導(dǎo)程)為200mm。