LJ20系列旋桨式流速计研发

发布时间:2024-04-22

旋浆式流速仪

1  概述

1.1  主要用途及适用范围

LJ20系列旋桨式流速仪是一种在水文测验中进行流速测量的常规通用型仪器,用于江河、湖泊、水库、水渠等过水断面中预定测点的时段平均流速的测量,亦可用于压力管道以及某些科学实验中进行流速测量。

LJ20系列旋桨式流速仪执行GB/T11826-2002《转子式流速仪》等相关*标准。

 

 旋桨式流速仪广泛适用于水文测验、水利调查、农田灌溉、径流实验等,亦可适用于水电、环保、矿山、交通、地质、科研所、市政等行业或部门进行相关流速或流量的监测。

1.2  型号的组成及其代表意义

产品系列代码

旋桨水力螺距代码

信号周期代码

 

 

 

 

信号周期

代码

201个信号

A

11个信号

C

2  主要技术性能及参数

1  旋桨回转直径:           Φ125mm

2  旋桨水力螺距b        200mm(理论值)

3  起转速度v0              0.03m/s

4  临界速度vk              0.13m/s

(以实际值为准。据统计分析,vk远小于上述值。)

5  测速范围:                  0.04m/s10m/s

6  输出信号:                  磁激式开关接点通断信号

7  信号数/转子转数:      1/20LJ20A型)

(每201个信号)

1/1LJ20C型)

(每11个信号)

8  开关接点容量:           DC  U24V

I120mA

9  接点工作次数:           1×107

10)全线相对均方差m    |m|1.5% (用于vvk时)

11)相对误差δ               |δ|5%(用于vvk时)

12)工作水体环境:           水温0~+40

水深0.2m50m

悬移质含沙量≤50kg/m3

13)贮存环境:                  度-25~+55

湿度≤90%

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。

5.1  使用前的准备

流速仪入水使用前,应进行以下简单测试:

1)灵敏度测试

1)对准旋桨迎水面轻缓而均匀地吹气,旋桨应能轻松起转,无卡顿现象;

     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,以便今后有所比较。

2)用手快速拨转旋桨,应无急停现象。

2)信号测试

使用计数器或音响器、万用表等进行测试,信号应准确、可靠。对于LJ20A型,其信号占空比约7/20

5.2  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一个比较稳定的线性关系。LJ20系列旋桨式流速仪具有良好的低速性能,为方便数据处理,在确保精度的前提下,测速范围内提供以下统一关系式:

           1

式中:    v—流速(时段平均流速),m/s

              a—流速仪常数,m/s

              b—旋桨水力螺距,m

              n—流速仪转子速率,s-1

             2

式中:    R—流速仪转子转数

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,一般T100s

对于LJ20A型旋桨式流速仪,转子每旋转20转,流速仪产生1个信号,因此公式(1)有如下表述:

            3

式中:    N—测速历时内信号数

对于LJ20C型旋桨式流速仪,转子每旋转1转,流速仪产生1个信号,因此公式(1)有如下表述:

                4

式中:    N—测速历时内信号数

公式(3)、(4)中ab值的确定,由专门的流速仪机构通过水槽(参见GB/T 21699-2008《直线明槽中的转子式流速仪/校准方法》)后给出,并出具证书。对于不同的流速仪个体,其值各不相同。流速仪出厂前,证书随机发出。用户在使用流速仪前,可从证书中查出该台流速仪的相应ab值。

由上述可知,用户只需测出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。

5.3  使用、操作及注意事项

流速仪一般需与合适的计数器一起使用。根据信号数与转子转数的比例,低速测量时亦可采用人工计数(如音响器与秒表配合使用)。

     使用流速仪计数器可自动测算流速,方便快捷。

使用过程中应注意以下事项:

1)入水前,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;

2)使用悬杆、悬索方式安装时,应注意流速仪在水中的平衡状态。若发现有不平衡现象,通过调整尾翼部件内部平衡螺钉的位置,可使流速仪在水中处于水平状态(流速出厂前已做好该项调整);

3)入水前,应检查流速仪安装各环节是否稳固;

4)流速较大时,应安装尾翼部件,并应使尾翼部件先入水,以利定向;

5)流速仪提出水面时,为防止可能发生的旋桨松脱现象,不可使旋桨迎水面背离流向(流速较大时尤其注意)。

 

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