中瑞祥解析流速儀分為旋槳式流速儀原理使用
1、旋槳式流速儀
主要由旋槳、身架和尾翼三部分組成。旋槳內(nèi)裝有訊號觸點和軸承轉(zhuǎn)軸等,中國“25-1型"旋槳流速儀的轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)中有曲折的迷宮結(jié)構(gòu),內(nèi)部充滿輕機油,有較好的防水防沙性能,能在高流速和多沙河流中使用。旋槳式流速儀、旋杯式流速儀和旋葉式流速儀均屬轉(zhuǎn)子式流速儀,工作原理基本相同,是利用水流動力推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),根據(jù)轉(zhuǎn)動速度推求流速。公式為:
式中為流速;N為時段內(nèi)的總轉(zhuǎn)數(shù);為時段歷時;c為常數(shù),反映轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的摩阻力;K 值取決于槳葉螺距或杯型。K、c值均在專用水槽中檢定得出。在低速情況下由于c 值的影響較大,流速公式呈曲線函數(shù)關(guān)系,不再使用上式。
轉(zhuǎn)數(shù)用計數(shù)器顯示,計數(shù)器是小電燈、電鈴和晶體管音響器。旋槳每轉(zhuǎn)動20圈,開關(guān)接通一次,電燈閃光或音響,由人工記數(shù),停表計時,較完善的有電動計數(shù)表、電子計數(shù)器、計時計數(shù)器和直讀流速顯示器等,這些計數(shù)器可用于旋槳每轉(zhuǎn)動 1圈有許多訊號的流速儀,能提高測速精度。
2、電磁式流速儀
原理是把水流作為導(dǎo)體,在一定的磁場中切割磁力線,即產(chǎn)生電動勢,其電壓與流速成正比。儀器沒有轉(zhuǎn)子,外形光滑,體積小,功耗低,體腔中有勵磁線圈,在表面與磁力線垂直的方向上鑲有一對電極與水體相通。當水流在其表面流動時,電極上產(chǎn)生微量電壓信號,用導(dǎo)線傳送到計數(shù)器上,經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換等電路處理,即可直接顯示流速。
3、超聲波測速儀
原理見圖
把換能器布設(shè)在河岸兩邊某水深處,呈斜線方向,A 點發(fā)出一個聲脈沖到達B點所經(jīng)歷的時段為,反之由B點發(fā) A點收的歷時為,由于流速的存在,逆水方向聲速減低,順水則增高,時間差=-,流速 與有線性函數(shù)關(guān)系。用微秒級的測時電路,經(jīng)過處理計算,即可直接顯示AB線段上的平均流速。
原理
1.1 流速儀原理
流速儀最主要的形式是旋杯式(圖1) 和旋漿式(圖2)。
在水流中,杯形或漿形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)(N)、歷時(T)與流速(v)之間存在v=KN/T+C的關(guān)系。K是水力螺距,C是儀器常數(shù),要在室內(nèi)長水槽內(nèi)檢定。測驗時,測定歷時和轉(zhuǎn)數(shù),可得出流速
流速儀的使用
用流速儀測流,要選擇順直河段,垂直流向設(shè)置斷面,并設(shè)置一個起點樁。常規(guī)做法是沿斷面在若干測深垂線上測量各垂線的起點距和水深,取得斷面資料,在部分或全部測深垂線上用流速儀測量流速。在每條垂線上,常用在2/10、8/10相對水深處測速的兩點法,或在6/10相對水深處測速的一點法。在精密測驗時,可以用測點更多的五點法或十一點法,按垂線將斷面劃分若干部分,以部分平均流速與部分面積的乘積,計算部分流量,其總和即為流過斷面的總流量。流量除以斷面面積,可以求得斷面平均流速。在有封凍冰層時,要在斷面各垂線處開鑿冰孔,測量冰層底面及河床底的“有效水深",計算過水面積,用流速儀在冰層下面測量流速以計算流量。
除常規(guī)方法外,還有動船法和積寬法。前者使用機船沿斷面航行,在航行中用回聲儀測深,用特制流速儀在你固定深度處測得船速與流速的合速度。通過計算得出流速與流量。后者用水文纜道懸吊流速儀橫渡斷面流速。