机械流速仪的装配与测试

流速仪的装配与测试一、要求：1.了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。2.掌握流速仪的装配步骤与保养方法。3.了解流速仪测流的基本方法。二、内容：(一)旋杯式流速仪1．LS一68型旋杯式流速仪的主要结构及其作用LS一68型旋杯式流速仪的主要结构有转子部分，接触部分，轭架及尾翼等四大部分，其结构图见图3—1。转子部分是由旋杯，旋盘，旋轴，预针及轴套座等组成的，它是位于仪器的头部，当水流流动冲击了仪器，使其转动，并通过它传递到接触部分，借此来测出水流的速度。接触部分它包括了偏心筒，齿轮及凸轮，接触丝等部件，为传讯的机构，其中齿轮与转子部分的旋轴接触，并一起旋转、68型旋杯式流速仪，其转轴旋转20转，齿轮旋转一周，齿轮侧面有凸轮与之同轴转动，凸轮有四个突出之处，故当接触丝与之接触时，则旋轴每转5转接通电路一次，借此送一个信号。轭架是为支持并联结旋转机构(转子部分)，传讯机构(接触部分)尾翼及有关附属设备的机体。尾翼系由纵横垂直交叉的四叶片构成的，纵尾翼下方有一狭长槽，在槽中附有可移动的平衡锤，尾翼是用以平衡仪器及使仪器迎向水流的机构。2.LS一68型旋杯式流速仪的性能仪器适用于V＝0.2～4.0M／S的河流中，个别灵敏度较高时低速可以测到0.1M／S，率定流速公式的均方误差在上述测速范围内不超过±1.5％。仪器构造简单、拆装方便为其特点。本仪器在测流时。旋杯是旋杯式流速仪的重要特征。3．LS一68型旋杯流速仪的装配1)拆装的内容拆装旋杯式流速仪的头部，包括旋盘、旋杯、旋轴，顶针、顶头小螺丝扣，套座偏心筒，察看齿轮，接触丝，并了解以上几个零件互相关系。轭架及尾部(包括尾翼和平衡锤)2)拆装的步骤(1)用板手把固定旋盘的六角螺丝帽松开，再松开上下顶螺丝，取下旋盘固定器或顶针偏心筒。(2)将偏心筒的一侧用扳手打开，了解接触丝及齿轮的转动与接触情况。(3)将偏心筒的顶盖打开，找到钢球座的位置，用螺丝刀将钢球座取下，看其结构。(4)用板手取出六角螺丝套，认清接触丝的安装位置。(5)取出压盘六角螺帽，卸下旋轴、旋杯，观察其构造情况。(6)把上面拆卸的零件安装为原状，然后，把旋盘固定器取下，装上顶针，口轻轻吹气视仪器是否灵敏，灵敏则可，否则进行调整(下述)(7)用扳手取下联杆螺丝，装上联杆，把铅鱼装在联杆的一定位置上，借助悬钩把它与悬索联结起来。(8)把两电线一端接在两压线螺丝帽下面，另一端接在记数器上，转动旋杯视其发出信号是否正常。(9)把仪器从整个悬吊系统中拆卸下来。(10)按原来位置把仪器拆放在箱子中(特别注意把顶针取出，在相应位置上装上旋盘固定器)。4．仪器使用时的注意事项及保养方法仪器在使用之前必须把旋盘固定器卸下，装上顶针后检查其灵敏度，而其中影响仪器灵敏度的重要部分之一是顶针与顶窝之间要求有一定间隙，最适宜的间隙是0.03～0.05mm，最大不超过0.1mm，试验仪器灵敏度时可用吹气试验法，间隙符合上述要求，则用口轻轻吹气时；旋盘(及杯)转动灵活，慢慢地转起来又慢慢地停下来，否则，需调整，调整时可采用“角度法”调整，使用时还必须事先检查接触及，传导设备是否良好，仪器入水前，还必须检查各部分的螺丝及连接机构是否稳固可靠，以免在下水时发生意外事故，而影响测流工作的顺利进行，使用时还应注意调整仪器使入水后能保持平衡。由于流速仪是一精密仪器，因此很好的保养，对于延长仪器的寿命，保证测量成果的精密度有十分重要的意义，仪器的养护应注意下列几个主要问题。1)仪器的旋轴、轭架、旋杯、尾翼等各部分，应注意保护，不能受到碰撞，否则测验成果的精度，将受到影响。2)顶针与顶：窝之间有一定间隙，最适宜的为0.03—0.05MM(上已述)，顶针与顶窝也有一定的配合，按下表规定配合。顶窝园弧半径R（毫米）0.310.320.330.34顶窝编号1234顶针编号黑色红黄蓝白顶针园弧半径r（毫米）0.270.280.290.300.313）仪器每次用后擦洗干净，并在顶针、旋轴、顶窝、钢球座等等部件，涂上润滑油，以防生锈，尤其是顶针及旋轴部分。4)每次测验完毕后，把顶针从仪器中卸下，擦洗干净、涂下润滑油，而把旋盘固定器安装在仪器中的相应位置上，以便顶针不至于磨损。5)使用仪器前，应首先仔细看一看说明书、了解其性质，不能随便的拆卸。(二)旋浆式流速仪1．LS25—1型旋浆式流速仪结构如图(3—2)，分旋转部件，身架部件和尾翼部件。旋转部件：由旋浆(1)及其支承系统——轴套(2)反牙螺丝套(3)导套螺帽(4)球轴承(5)外隔套(6)内隔套(7)旋浆轴(8)等组成。接触机构：(8)是一个闭合开关装置。其目的在于把旋浆的转数转换为电脉冲讯号。包括螺丝套(9)，齿轮(10)，接触浆(11)，固定螺丝(12)，接触销(13)，接触轮(14)，齿轮轴(15)，接触轴套(16)，绝缘座(17)，导电杆(18)和衬管甲(19)。身架部件，身架(20)，固轴螺丝(21)，垫圈(22)，插孔(23)，插孔套(24)，接线拴甲(25)，衬管(20)，接线拴乙(27)，接线螺丝(28)和固定螺丝(29)等。身架前端活动环和膨大的喇叭口，当与旋部件装合后，便与反牙螺丝套，具有许多凹槽的轴套等构成了一个曲折的途径(迷宫)借此结构，即使在多沙的河流也能正常的工作。尾翼部件：尾翼(30)为一长形平面舵，用以平衡仪器和迎合流向之用，安装于身架尾部的园柱孔中，并借固尾螺丝(31)固定。2．LS25—1型旋浆式流速仪的性能流速适用于v：0.06～5米／秒旋浆N010.06～2.5米／秒旋浆N020.20～5.0米／秒工作水深：～24米工作水温；0～30℃工作水质：淡水(含有不过份的矿物质)或含沙浑水。连续工作累计时数：超过八小时，应取出仪器检查转动情况。3．旋浆式流速仪的拆装1)拆装的内容拆装旋浆式流速仪的旋转部件，认清其主要构件名称，了解它们相互之间联系。身架及尾翼的安装2)拆装步骤(1)取下轴套末端的保护套，按顺时针方向将反螺丝套取下，并将轴套连同旋轴从浆叶中拔出。(2)将旋轴自轴套中取出，拆下轴套，套管及螺丝帽上轴承，上轴承外圈，外隔套，内隔套，下轴承外圈，下轴承等零件，认清各零件的位置，按相反步骤装上(特别注意上下轴承及其外圈的位置，切勿装错)。(3)在安装轴套前，用手指拔动小齿轮，看接触丝的接触情况及位置。(4)将旋轴插入浆叶内，装上反螺丝套。(5)松开身架固定螺丝，将旋轴插入身架内再上紧固定螺丝，并装上尾翼。(6)把仪器悬挂在悬索上并接上信号设备观察信号是否正常。(7)拆下并把仪器装于仪器箱内相应的安装各部件的位置上。4．使用时注意事项及养护仪器在使用时应注意下列几点：1)使用前，事先检查仪器灵敏度，如不灵敏，应拆洗旋转部分，同时检查接触部分是否正常，如正常才开始工作。2)应用仪器进行测速时必须在浆叶内注入约1／3体积(浆叶孔的体积)的精密机器油(一般用2#定脂油)使轴套装入后油有少许溢出。3)使用仪器时，在身架上亦应注人精密机器油，在反螺丝套与身架联结处。其有一定间隙，但不要过大，约为0．4mm，也不能合紧，以免互相摩擦，影响灵敏度及损坏仪器。养护：1)轴承部分，决定仪器灵敏度的最主要的部件，因此应特别注意保护，使用后应用清洁汽油洗净，用于变干净白布擦干，稍加润滑油，以防止轴承生锈，影响仪器的灵敏度，注意轴承，切不可涂上厚润滑油，以免刷洗困难。2)旋轴，轴套等均不能跌碰，以免影响仪器的灵敏度。3)浆叶的形状如有改变，也将影响检定公式的正确，因此浆叶也必须保护不受碰撞。三、思考题：1．信号灯这的次数，除以时间，是否等于流速?2．旋杯式流速仪的顶针，是否可以任意调换?为什么?旋杯式流速仪的六只旋杯，是对称的，安装时与原来情况装反了，有没有关系?3．旋浆式流速仪为何可以防砂防水?4．测流过程中，信号灯常常发现下列现象如何解释?1)用旋杯式或旋浆式流速仪测流时，信号灯在一瞬间闪了几次?2)在某些河流中或河口段，将仪器放入水中后，信号灯一直发亮．当提到水面后，信号灯立即熄灭。3）流速仪放在接近水面时，信号灯工作正常，放入河底后，信号灯就不显示出信号了，但当流速仪提到水面时，信号灯又恢复正常工作。四、实验报告1．用流速仪法测出渠道流量、测速垂线布置如下：a．测出水深，确定流速仪位置b．量出H1，H2，H3，H4距离（起点距）c．用一点法测出流速d．计算出部分流量e．算出流量Qf．实验设备：流速仪、秒表、计算器，联杆、电线，测深测速记载及流量计算表。2．分别说明旋杯式及旋浆式流速仪影响灵敏度较大的主要部件是什么？对此，平时如何保养？其他测流仪器、测流方法及测流附属设备演示一、要求：1．了解几种转子式流速仪的概况；2．了解“无线测流”原理。3．了解ZSX-2型直接流速流向仪。二、内容（一）几种流速仪的介绍（见表4-1）表4-1几种转子流速仪介绍流速仪名称构造简述及适用条件LS45型旋杯式浅水低流速仪1．测速范围：0.015～0.5米/秒；2．工作水深：0.05～0.5米；3．测量误差：m≤±1.5%(V=0.03～0.5米/秒)4．讯号转数：非接触每转一讯号LS10型旋浆式流速仪构造：浆叶回转直径60毫米，旋转辊距100毫米，转轴与25型旋浆相似，身架较短，尾翼也短，两次信号间浆叶为20转。测速范围V=0.10～4米/秒，适用一般河流，管道涵洞，在清水或含沙浑水中都能使用。LS25—1B型旋浆式瞬时流速仪1．测速范围：0.06～5米/秒2．起转速度≤0.05米/秒3．浆叶水力螺距：一号浆叶250毫米，二号浆叶500毫米4．浆叶回转直径：120毫米5．每转记号输出数：24个LS25-1型旋浆流速仪（改装）构造：外型结构同25型相同，传讯机构干簧管代替了接触丝，浆叶转一回磁钢吸动干簧管一次，测速范围V0.14～5米/秒LS78型旋杯式低流速仪构造：外型结构同25型相同，传讯机构干簧管代替了接触丝，浆叶转一回磁钢吸动干簧管一次，测速范围V0.14～5米/秒（二）ZSX—2型直读流速流向仪1．技术数据a．测量范围：流速0.2米～3米/秒：流向0～360°，适用于水深0.1～24米；b．流向测量误差：≤±5°；c．测速历时：分50秒，100秒两档，定时自动控制；d．流速仪k，c值；k值0.240～0.260，分为11档；c值：50秒有0.50，0.010两档，100秒有0.0025、0.005、0.0075，0.010四档；e．电源：直流6伏，平均工作电流250毫安。2．流速计算原理：根据流速仪的检定特性，当流速大于0.2米/秒时，检定公式为直线方程：（米/秒）（4-1）式中V为流速，K为浆叶水力螺距，N为转数，C为仪器摩阻系数，T为时间，如果在测量速度开始前，在计数器中加入予量C值，上述公式可以简化为令（米/秒）（4-2）则（厘米/秒）（4-3）（4-3）式表明，流速等于转数的二分之一，因此，在显示器中，有一个二分频电路，流速转数信号输入后，则显示的读数即为流速（厘米/秒），同量我们用四分频电路即可测100秒左右流速。3．流向仪原理：参考图4-2水下传感器中的磁钢定出地磁南北方位，固定于身架的环形线卷感应出电压，各点电压分布与磁钢的方位有函数关系，水上的报针式罗盘指示器也由同样的线圈与磁钢构成，但此磁钢与地磁严格屏蔽，只受线圈中产生的分布磁场影响，它带动指针与水下完全同步，两者之间通过电线相连，由振荡器将直流变成交流，供电路使用。（三）流速仪测流的附属设备a．悬挂设备：有缆道，线车、铅鱼，量角器等；b．记录设备：有秒表，晶体管钟，电铃，音响器，直读式流速显示器等。