LS45A型旋杯式流速仪
LB70系列旋杯式流速仪
1概述
LB70系列旋杯式流速仪是种传统型、垂直轴转子式流速仪器,用于测量某过水断面中预定测点的时段平均流速。
LB70系列旋杯式流速仪符合GB/T11826-2002《转子式流速仪》等相关国家标准。
LB70系列旋杯式流速仪般适用于低流速(如小型灌渠)的测量,亦可用于径流实验、水工实验等。
1.2型号的组成及其代表意义LB 70-× ×
2主要技术性能及参数
1)旋杯回转直径:Φ130mm
2)旋杯水力螺距b:70mm(理论值)
3)起转速度v0:0.016m/s(LB70-1C)
0.06m/s(LB70-2C、LB70-2D)
4)临界速度vk:约0.13m/s
(以实际检定值为准。据统计分析,vk远小于上述值。)
5)测速范围:0.02m/s~2m/s(LB70-1C)
0.1m/s~4m/s
(LB70-2C、LB70-2D)
6)输出信号:开关接点通断信号
7)信号数/转子转数:1/1(LB70-1C、LB70-2C)
(每1转1个信号)
1/5(LB70-2D)
(每5转1个信号)
8)开关接点容量:DCU≤24V
I≤120mA
9)接点工作次数:1×107
10)全线相对均方差m:|m|≤1.5% (用于v≥vk时)
11)相对误差δ:|δ|≤5%(用于v<vk时)
12)工作水体环境:水温0℃~+40℃
水深0.1m~100m
悬移质含沙量≤1kg/m3
13)贮存环境:温度-25℃~+55℃
湿度≤90%
3结构特征与工作原理LB70系列旋杯式流速仪由旋杯部件(转子部件)、轭架部件、支承部件、干簧管部件、(减速)齿轮部件及尾翼部件等组成(参见图1)。
旋杯用于被动感受水流,在水流驱动作用力下,绕垂直支承轴旋转。其回转直径为Φ130mm,理论水力螺距为70mm。
轭架作为转子的支撑框架,并用于流速仪工作时的安装和固定,其安装孔径为Φ20mm。
支承部件安装于轭架上,对转子提供支承作用力。
干簧管部件用于接受来自转子系统的磁激励,对外提供流速仪信号。
尾翼部件在流速工作时起定向和平衡作用。
流速仪工作时,旋杯受水流驱动产生回转。安装在旋杯部件上端的磁钢与其同步旋转,激励干簧管产生输出信号。对于LB70-2D型,其磁钢安装于齿轮部件内,旋杯转子每旋转5转,流速仪产生1个通断输出信号。
4安装、使用及维护4.1安装(1)测杆安装
LB70系列旋杯式流速仪在浅水测流时,般选用测杆安装方式。测杆直径Φ20mm,每节长度1m(用户可根据实际需要确定测杆总长,选定节数);测杆每10cm有数字标识,作为测深和流速仪安装位置的标志;测杆上方有指针(方向标)以使流速仪对准流向。流速较高时,应安装尾翼部件,以确保流速仪准确定向和稳定。
注建议测杆总长不超过4m。
(2)悬杆、悬索安装
测点相对较深时,般采用悬吊法测流,流速仪安装于悬杆、悬索或铅鱼上。水深、流速相对较小时,多采用悬杆安装;反之则采用悬索安装。采用固定式悬杆时,应使流速仪对准流向。
4.2使用及注意事项流速仪的使用应严格按照SL443-2009《水文缆道测验规范》、GB50179-93《河流流量测验规范》及其它相关水文测验规范的有关规定执行。
入水使用,应进行以下工作:
(1)灵敏度测试
1)对准旋杯轻缓而均匀地吹气,旋杯应能轻松起转,无卡顿现象;
注该项测试在很大程度上取决于使用者的实际经验,应反复测试,熟练掌握,以便后有所比较。
2)快速拨转(或急速吹转)旋杯,应无急停现象。
(2)信号测试
使用计数器或音响器等进行测试,信号应准确、可靠。
对于LB70-2D型,其信号占空比约2/5。
(3)裸露的信号接线处应用绝缘胶布或胶带裹紧,以免水体成为信号介质。
(4)流速较大时,应安装尾翼部件,以利定向和平衡。使用悬索安装时,应注意流速仪在水下的状态,通过调整尾翼部件内部平衡螺钉的位置,保证流速仪纵轴线平行于水流方向(在水中处于水平状态)。
(5)检查流速仪安装各环节是否稳固。
4.3流速与转子速率的关系在临界速度vk以上,水流速度(通常指某测点的时段平均流速)与流速仪转子速率之间存在个比较稳定的线性关系。在确保精度的提下,LB70系列旋杯式流速仪在其测速范围内提供以下统关系式:
(1)
式中:v—流速(时段平均流速),m/s
a—流速仪常数,m/s
b—旋杯水力螺距,m
n—流速仪转子速率,s-1
(2)
式中:R—流速仪转子总转数
T—测速历时,s
为消除水流脉动对测量精度的影响,根据水文测验规范的要求,般T≥100s。
对于LB70-1C、LB70-2C型旋杯式流速仪,转子每旋转周,流速仪产生1个信号,因此公式(1)有如下表述:
(3)
式中:N—测速历时内总信号数
对于LB70-2D型旋杯式流速仪,转子每旋转5转,流速仪产生1个信号,因此公式(1)有如下表述:
(4)
式中:N—测速历时内总信号数
公式(3)、(4)中a、b值的确定,由门的流速仪检定机构通过水槽检定(参见GB/T 21699-2008《直线明槽中的转子式流速仪检定/校准方法》)后给出,并出具检定证书。对于不同的流速仪个体,其值各不相同。流速仪出厂,检定证书随机发出。用户在使用流速仪,可从检定证书中查出该台流速仪的相应a、b值。
由上述可知,用户只需测出总信号数及对应的测速历时,便可计算出该时段内某测点的平均流速。
注使用流速仪计数器可自动进行以上计算,方便快捷。
4.4维护、保养及注意事项(1)每次使用后应用清水彻底冲洗干净(尤其注意杯内、支承孔内不得残留污物或沉沙),并用清洁的软布(或毛巾)将流速仪表面残留的水珠擦拭干净,按原状装回仪器箱。
(2)避免流速仪受到碰撞,尤其是旋杯在受到不适当的外力作用时可能会产生变形甚至断裂,从而影响其正常使用。
(3)经常性地检查,特别注意齿轮部件、旋杯转轴、支承部件等的工作状况,若发现轴尖、钢球、(宝石)轴承、齿轮、蜗杆螺纹等有较严重的磨损现象存在,应及时进行调整或更换。关于其结构部分的拆卸(可参见图1),以D型为例简述如下:
a.齿轮部件:先后旋下干簧管部件和锁紧帽后取出;
b.钢球及(宝石)轴承:上支承处,旋下盖帽后,再借助起子旋出即可;下支承处,从旋杯转轴的下端孔内,借用镊子(两脚分别插入两个小孔内)旋出即可。
c.蜗杆螺纹轴:取出旋杯部件后,先借助用扳手拧下固紧螺帽,取下旋杯转轴;再借助小改针旋下即可。
(4)根据有关规定,流速仪在正常使用条件下,公式(1)的稳定有效期为1年。使用1年后,或未满1年但其累计工作时间已满300h的,应当送流速仪检定机构重新检定,核准a、b值。
注可根据实际情况(如:与其它流速仪作现场比测,误差在规定范围)适当延长公式(1)的使用期限。但根据规定,公式(1)的长稳定有效期不得超过2年。
5故障分析与排除 故障现象 | 原因分析 | 排除方法 |
旋杯旋转不灵活 | 1.装配间隙不恰当 2.轴尖或宝石轴承磨损、失效 3.齿轮或蜗杆螺纹磨损、失效 4.支承孔内沉沙 | 1.调整 2.更换 3.更换 4.清除 |
信号不稳定或误差较大 | 1.干簧管参数偏离 2.旋杯旋转不灵活 3.磁钢参数偏离 4.配合计数器使用时,计数器故障或参数设置错误 | 1.更换 2.参见上栏 3.更换 4.检修计数器或核对相关参数 |
请根据以下清单内容,仔细核查您所收到的产品。若有疑问请咨询生产商(或代理商)。
(1)标准配置
1)流速仪主机............................................................1套
2)工具附件
a.十字起子........................................................1件
b.字钟表起子................................................1件
c.镊子................................................................1件
d.小改针............................................................2件
(仅LB70-2D型)
e.用扳手........................................................1件
3)备用零、部件
a.干簧管部件....................................................1套
b.支承部件........................................................1套
4)产品使用说明书....................................................1份
5)产品检定证书........................................................1份
6)产品合格证............................................................1份
7)仪器箱....................................................................1件
(2)测流配套设备(选配件)
1)测杆
2)LY系列音响器
3)XZ系列流速仪计数器
7保修及服务为便于您获得更满意的服务,保障您的权益,请您认真阅读以下条款:
(1)若流速仪有任何质量或工艺缺陷,您可获得自销售之日起为期年的免费保修服务。但下述情形除外:
1)人为造成产品损坏的;
2)擅自改动导致产品损坏的;
3)操作不当引起产品损坏的;
4)意外或其它不可抗力导致产品损坏的;
5)故障产品返厂维修途中,由于包装或运输不当造成产品损坏的。
(2)保修服务不扩延至易耗品及附件,如工具、密封圈等。
(3)维修或替换过的零部件享有六个月的保修服务。六个月期满,产品仍在保修期内的,顺延至保修期满。
(4)保修期外的产品可获得无限期的有偿服务,包括但并不限于维修。
以上条款取代各经销(代理)商明示或暗示的服务承诺;与国家相关法律、法规有冲突的,依照国家法律、法规执行。