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潍坊大禹水文科技有限公司
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LS25-1流速仪


  一、用    途
  LS25-1型旋桨式流速仪是一种江河水文测验仪器,主要用于测定一般河流、渠道、水库、湖泊等过水断面中预定测点的水流平均速度,从而确定该断面的流量。
  二、主要技术指标
  1.测速范围: V=0.06~7.0m/s
  2.工作水深: 一般不大于24m;
  3.工作水温: 0~40℃;
  4.工作水质: 淡水(含有不过分的矿物质)或含有泥沙的浑水;
  5.连续工作的累计时间: 8h;
  6.仪器的起转速度: V0≤0.05m/s
  7.检定公式的均方差: m≤1.5%
  8.桨叶螺距: 250mm;
  9.每二次信号间桨叶的转数: 20转
  三、工作原理及计算方法
  LS25-1型旋桨式流速仪的工作原理是:当水流作用到仪器的感应元件——桨叶时,桨叶即产生旋转运动,水流越快,桨叶转动越快,转速与流速之间存在着一定的函数关系,即V=f(n)。所以说,确定水的流速,实际上只要准确的测出仪器桨叶的转数及相应的时间就行了。假定仪器的临界速度为Vk,实验表明,在Vk以下至起转速V0之间,函数是曲线形式,Vk以上则是线性关系。
  每架仪器检定结果,均附有曲线图和如下的检定公式:
  V=bn+a式中:V——流速(m/s);
  n——桨叶回转率(转速),等于桨叶总转数“N”与相应的测速历时“T”之比,即n=N/T;
  b——水力螺距(对应于原标准的K),单位是m;
  a——仪器常数(对应于原标准的C),单是m/s;
  b值和a值与桨叶的螺距和支承系统的摩擦阻力等因素有关,因此对该部分的零件务必小心地使用和仔细的养护,否则将会影响到流速测验的准确度。
    水流速度的测定,实际上乃是测量在预定时间内流速仪的桨叶被水流冲动时所产生的转数。桨叶的转数是利用仪器的接触机构转换为电脉冲信号,经由导线传递到水面部分的计数仪器来计算的。桨叶每转20转,接触机构接触一次,计数仪器即发计一次信号,测量者统计此信号数,并乘上20倍数,即得流速仪桨叶的实际转数。用停表记录该转数相应的测速历时“T”,并以历时“T”除转数“N”,即得旋桨的回转率“n”。最后,把此回转率“n”乘以水力螺距“b”,并加上仪器常数“a”,即得实测流速。
    如果流速小于临界流速Vk,则可在放大的曲线图上直接根据旋桨转速“n”查得流速。
    为了避免流速脉动对测速成果的影响,因此,测速历时一般不得小于100秒,最好是根据各河流的特性,通过试验,进行分析,予以确定。
  四、仪器结构
    LS25-1型旋桨式流速仪的主体结构可分为旋转部件、身架部件和尾翼部件等三个部件。详见仪器结构图。
    (一)旋转部件  按其工作原理分为感应和接触机构两支部件。
    1.感应支部件:由感应元件——桨叶(1)及其支承系统——轴套(2)、右旋螺丝套(8)、压帽(32)、球轴承(31)、外隔套(30)、内隔套(29)和旋桨轴(28)等所组成。
    桨叶是由PC工程塑料制成,为一双叶的螺旋桨。
    支承系统乃是一个精密的机械结构。支承系统的重要元件是一对单列向心推力球轴承,安装在固定不动的旋桨轴的前部。球轴承之间用内隔套和外隔套分开,其内圈及内隔套借压帽固紧在旋桨轴上,其外圈及外隔套则套在轴套的圆柱孔内,这样,便构成了一个完善的支承系统。
    2.接触机构支部件:乃是一个闭合开关装置。
    接触机构包括:螺丝套(27)、齿轮(26)、接触丝(25)、圆柱头螺钉(24)、接触销(3)、接触轮(4)、齿轮轴(5)、接触轴套(6)、绝缘座(7)、导电杆(3)、和衬管甲(11)。
    (二)身架部件  由下列零件所组成:身架(12)、固轴螺丝(13)、垫圈(14)、插孔(15)、插孔套(16)、接线柱乙(23)、衬管(22)、接线柱甲(21)、压线螺丝(20)和固定螺丝(19)等。
    (三)尾翼部件  尾翼(18)为一长形平面舵,用以平衡仪器和迎合流向之用。安装于身架尾部的圆柱孔中,并用固尾螺丝(17)固定。
  五、仪器附属设备
    LS25-1型旋桨式流速仪的附属设备是测量所必需的,它包括计数装置、悬挂设备和仪器的装卸工具。
    (一)计数、计时装置  供测速时记录桨叶的转数和其相应历时。包括:
    1.计数器:可选用本厂生产的各种计数器,如流速仪计数器、音响器、通用测算仪等。
    2.电线:为双股胶质线,供测量时连接电路、传递信号之用。按长度分为15、30、40m三种,根据用户的需要,在订货时另行订购。
  3.停表:记录测速时桨叶转动所经历的时间。此表在一般市场上均可购到,故本仪器出厂时不另附。停表的误差为每10分钟≤±5秒。
    (二)悬挂设备  为测量时安装和悬挂仪器所必需的设备。根据水深不同,可选用:
    1.CG28型测杆、适用于浅水河流,测杆有两根,可装合为一,长为3米。
    2.悬索设备:适用于深水河流。LS25-1型旋桨式流速仪备有转轴、悬杆和两个绳钩,作为悬挂时联接之用。本仪器所附的绳钩允许悬吊50kg重量的铅鱼。
    (1)水文绞车:供测量时悬挂并操作仪器至预定的测点位置使用。同时也可在测量时打水深。本设备我厂不生产。
    (2)铅鱼:供在测量时稳定仪器于测点位置使用。我厂备有下列重量的铅鱼供选用:8、15、30、50、75、100、150、200kg。
    (3)钢丝绳:为悬吊仪器使用。如果用户自备有绞车,则可按水深选用15、30、40m其中的一种钢丝绳,其直径为3-4mm。
  六、仪器的使用
    1.每次施测前,应对以下部分进行检查:
    (1)旋转部件:手拿桨轴,用嘴轻吹桨叶,桨叶应转动灵活,无磨擦或卡阻现象,否则应重新拆洗。
   (2)计数器:检查音响或计数是否正常。
    (3)接触机构:用双股胶质线将流速仪信号输出端和计数器信号输入端联接好,转动桨叶,一个信号长度为三转左右,否则应重新调整接触丝。
    (4)停表:检查各揿键是否正常。
    2.以上各部分经检查正常后,即可准备实施测流。
    (1)将仪器身架内腔注入仪器油(油量约1/2孔高),用相应的紧固件将旋转部件、身架、尾翼进行组装(注意右旋螺丝套与身架之间应有0.4mm间隙)。
    (2)安装仪器:
    a.用测杆工作时,先把测杆装配成套,把仪器套在杆上预定的水深位置上,并用二个固定螺丝固紧。杆的上部安装与仪器轴向一致的指针。
    b.用悬索工作时,取出转轴,把转轴套进身架孔中。用身架上的固定螺丝固紧。取出绳构和悬杆,把仪器挂在绞车的钢丝绳上,而下部接装适重的铅鱼。
    (3)联接电路:把电线一端的二线头分别接到流速仪身架的接线柱上,未穿进接线柱孔眼中以前,最好在钢丝绳上先打一结,以免被水流冲脱;电线的另一端头,则分别接到计数器输入端。
    (4)转动桨叶,确认信号系统工作正常后,即可下水开始测流。
   (5)工作完毕仪器出水以后,应立即在当地用干毛巾擦干水份,如仪器上沾有污物或泥沙,则应先用干净的水洗净,然后再擦干,卸成原来的各部件,妥善地安装到仪器箱指定的位置。
  七、仪器的拆洗
  一般情况下,每次测流完成后都应对流速仪进行拆洗,但在水质比较好,河水比较清亮的情况下,可适当减少拆洗次数。
    1.身架的清洗
    重点清洗身架孔及身架头的活动环和喇叭口处。反复用汽油将孔内及活动环等处的泥沙及污物清洗掉,并用毛巾擦干。
    2.旋转部件的拆洗
    (1)在拆洗前,暂不要拧下右旋螺丝套,先用干净毛巾将轴套外面和露在轴套外面的旋桨轴擦净(因可能有水或少量的泥沙粘附在上面)。
    (2)用镊子裹上棉花,仔细将右旋螺丝套和轴套间的水擦干净。
    (3)按反时针方向将右旋螺丝套取下,此时应注意,不要转动轴套,以防止带有泥沙的浑水进入桨叶内腔中。
    (4)用镊子夹住小棉花球,将轴套与桨叶内腔间的污水擦净。
    (5)把轴套从桨叶孔中拔出,拔出时要注意:
    不要让桨叶从轴套内滑出,为此,当拿住轴套向外拔时,要用小指带往旋桨轴。
    (6)把轴套和旋桨轴分开,放在清洁的汽油中。
    (7)把桨叶内腔中的仪器油倒出,检查油内是否有水份和泥沙。
    (8)如油中不含有水份和泥沙时,则不必拆卸球轴承,只要把整个旋桨轴连球轴承放在汽油里晃洗干净即可;相反,如油中含有水份和泥沙,则必须按照关于球轴承拆洗方法进行清洗。这时桨叶内腔应用汽油清洗干净。
    (9)零件洗净后,桨叶孔内注入仪器油,并按拆卸的相反程序安装好。
   (10)试验桨叶转动的情况,如果正常,则可装上身架部件,放在仪器箱内原有位置上。
    3.球轴承的拆洗
    (1)用左手拿住旋桨轴的中部,然后用右手将压帽松开,注意切勿拿着旋桨轴的尾端,以免将旋桨轴拧弯。
    (2)将前球轴承、外隔套、内隔套以及后球轴承顺序地从轴上取下,并按一定的位置放在汽油中。拆卸球轴承时,必须认真记牢二个球轴承的前后位置和方向,且勿把位置或方向搞错,以免影响仪器的检定系数。
    (3)洗涤球轴承时,用左手食拇二指捏住内圈,放在汽油中用右手食指拔动外圈,使其不断地转动——浸洗,直到洗净为止。
    (4)洗涤后,检查其灵敏度,为此,用手指拨动轴承的外圈,如果转动灵活,停止缓慢,则表示确已清洗干净。
   (5)如果球轴承内部夹杂有泥沙或其它异杂物时,应放在汽油中用软钟表刷刷洗干净,切不可用毛巾擦拭。
    (6)如果弹子发黄,有生锈的趋势时,则可用右手食、拇二指捏住球轴承的内圈,在左手的手掌上滚擦,直至弹子恢复原有的光洁度为止,然后放在汽油中洗净。
    (7)球轴承外圈的滚道上有锈迹或污物时,可用细白布擦拭,然后再用汽油洗净,但要注意:不要有棉纱纤维遗留在上面。
    (8)将旋桨轴放在汽油中晃洗,挖泥沙、污物等清洗干净。
   (9)清洗轴套时,特别要注意其中螺丝套螺纹中的泥沙和异杂物,清洗时可用小棕刷进行,但要提防断毛卡在螺纹内,以免阻碍齿轮的转动。
    (10)全部零件清洗后,按与拆卸相反的顺序装回。
    安装时应注意:
    (1)前、后球轴承的位置不能互换。
    (2)前、后球轴承的弹子不能互换。
    (3)球轴承外圈的方向不能安装错,否则会掉落。其方向是以有间隔的一边朝向外隔套为准。
    (4)内圈安装的方向不能搞错,一般是:内、外圈标志的方向是一致的;或钢球分离环薄面朝内(外圈不间隔的一面),厚面朝外。最好在第一次拆洗时,记清方向,并记在有关的笔记本上。
  (5)压帽必须压紧球轴承的内圈,使球轴承只能转动而不能前后移动。
  (四)接触装置的拆洗
    1.接触装置的清洗:在一般正常的使用情况下,不需拆卸零件,而只要在汽油中晃洗几次,便污物去除,并用洗耳球压缩空气吹干即可。
    2.接触丝:如因电流过强而烧断,即可按下法换用新接触丝:
    (1)分别旋下齿轮轴及圆柱头螺钉,卸下齿轮和接触丝。
    (2)用镊子将接触丝弯成原来的形状。
    (3)装上新接触丝及齿轮。
  (4)调整接触丝,使其适度地压住接触销。调整时应注意,过紧将会影响灵敏度;而过松,将会接触不良、信号不稳。应调整成使一个信号的连续时间为桨叶转动3转左右,为此,应把接触丝的悬空端部略微向下弯成弧形,最好在第一次拆洗时记住其形状。
  3.接触丝和接触销上如有铜绿或氧化物存在,而影响电路接通时,则应拆洗,除去氧化物或铜绿。
  八、流速仪的养护
    小心地使用和仔细地养护,可保证LS25-1型旋桨式流速仪正常地、可靠地工作,并且获得准确的水文资料。下列的规定,应及时和准确地执行:
   1.仪器及全部附件应妥善地保存在仪器箱内(除测杆外),并放置在干燥、通风的房间内。
    2.拆卸、清洗及安装仪器以前,必须通晓仪器的结构和拆卸方法,否则不准随便拆卸。
    3.检查或拆卸仪器以前,最好用肥皂和30-40℃的温水洗手,去除汗酸,以防球轴承生锈。
    4.拆卸和安装仪器,只能用专用的工具。
    5.安装仪器时,一定要注意装配位置的正确性——球轴承的位置和方向,右旋螺丝套与身架的间隙(0.4mm);牢固性——上紧固定螺丝和螺帽等。
    6.在测量时,桨叶内腔和身架孔必须加油。
    7.使用时,如发现旋转部件松动,或右旋螺丝套与身架间隙变大,应立即停止使用,进行检查,并重新安装。发生这种情况原因可能有下列两种:
    (1)压帽松动,而使球轴承松开。遇此情况,需要拆卸仪器,重新安装。
    (2)固轴螺丝未上紧,旋桨轴向外滑,这时只要调整好位置,固紧即可。
    8.清洗球轴承用的汽油应很清洁,最好分成三个容器粗洗和精洗。精洗汽油用过一段时间后应改为粗洗,而粗洗汽油则倒进油瓶中过滤,重新换用干净汽油作为清洗之用。
    9、桨叶内腔如没有进水现象,球轴承可不要拆卸,只要在汽油内晃洗清洁即可。 
    10.刷洗球轴承时,只能用软的小钟表刷,不能用硬刷,以免损伤弹子的光洁度。
    11.球轴承和内外隔套洗净后,必须用洗耳球压缩空气吹或谅干,凉干时必须把零件放在干净的玻璃器皿中(或干净的白光滑纸上),并且玻璃罩盖住,以免落灰。
    12.润滑油切不可换用其他油类;更不准使用黄油润滑,因为改变油的粘度将会使仪器的检定公式产生变化。
    13.仪器安装好后,切不可平放在桌上,必须将仪器的头部架空,以免使旋桨轴受压而变形。
    14.使用时必须注意,不准使仪器与他物碰撞,以免影响桨叶的正常转动。
    15.仪器各部件必须妥善地安放在仪器箱中指定的位置。盖上箱盖时,必须小心谨慎,如感觉有阻碍,盖不平服,必须检查安置是否正确,切勿用力硬压。
    16.球轴承在使用后,应仔细清洗和加油,用心保护。在长期保存时,应特别地加以照料,每隔一定的时间(约半年),应取出检查,并加油等。如果发现锈迹,应立即清洗;如无法修复,则应送工厂修理和重新检定。
  九、仪器工作期限
    1.仪器检定公式的稳定期为一年,逾期应送检定单位重新检定。
    2.在正常使用下,LS25-1型旋桨流速仪使用期限为10年。
    3.球轴承的防锈期为6个月,逾期应按保养规范进行养护。
  十、仪器的全套设备
    1.仪器主件:
    (1)带有桨叶的旋转部件及身架 1件
    (2)尾翼 1件
    (3)固尾螺丝 1件
    (4)转轴 1件
    (5)绳钩 2件
    (6)悬杆 1件
    2.仪器备用件
    (1)接触丝 12件
    (2)接触销 4件
    (3)固轴螺丝 1件
    (4)(防水)垫圈 2件
    (5)圆柱头螺钉(接触丝用) 1件
    (6)指瓶(装上述(1)、(2)、(3)等附件用) 1件
    注:本仪器箱与LS25-1A型旋桨式流速仪通用,空位为LS25—1A型旋桨式流速仪装舌簧管支部件用。
    3.仪器附件
    (1)一字型木柄起子(50×5)mm 1件
    (2)一字型钟表起子(Φ2mm) 1件
    (3)镊子 1件
    (4)改针 1件
    (5)油瓶(内装仪器油,约100ml) 1件
    (6)黄油盒(内装黄油,约20g) 1件
    (7)产品合格证 1份
    (8)说明书 1份
    (9)检定证书 1份
    (10)履历表 1份
    4.特殊附件(用户根据需要,在订货时另行订购):
    (1)计数器:本厂生产的流速仪计数器、音响器、通用测算仪等。
    (2)CG28型测杆
    (3)双股胶质线(长度分15、30、40m等三种)
    (4)钢丝绳(长度分15、30、40m等三种,直径3~4mm,头部带有牛眼)
    (5)铅鱼(按重量分有:8、15、30、50、75、100、150、200kg等型号)。


 

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