中瑞祥解析流速仪分为旋桨式流速仪原理使用
1、旋桨式流速仪
主要由旋桨、身架和尾翼三部分组成。旋桨内装有讯号触点和轴承转轴等,中国“25-1型”旋桨流速仪的转轴系统中有曲折的迷宫结构,内部充满轻机油,有较好的防水防沙性能,能在高流速和多沙河流中使用。旋桨式流速仪、旋杯式流速仪和旋叶式流速仪均属转子式流速仪,工作原理基本相同,是利用水流动力推动转子旋转,根据转动速度推求流速。公式为:
式中为流速;N为时段内的总转数;为时段历时;c为常数,反映转子旋转时的摩阻力;K 值取决于桨叶螺距或杯型。K、c值均在专用水槽中检定得出。在低速情况下由于c 值的影响较大,流速公式呈曲线函数关系,不再使用上式。
转数用计数器显示,最简单的计数器是小电灯、电铃和晶体管音响器。旋桨每转动20圈,开关接通一次,电灯闪光或音响,由人工记数,停表计时,较完善的有电动计数表、电子计数器、计时计数器和直读流速显示器等,这些计数器可用于旋桨每转动 1圈有许多讯号的流速仪,能提高测速精度。
2、电磁式流速仪
原理是把水流作为导体,在一定的磁场中切割磁力线,即产生电动势,其电压与流速成正比。仪器没有转子,外形光滑,体积小,功耗低,体腔中有励磁线圈,在表面与磁力线垂直的方向上镶有一对电极与水体相通。当水流在其表面流动时,电极上产生微量电压信号,用导线传送到计数器上,经放大和模数转换等电路处理,即可直接显示流速。
3、超声波测速仪
原理见图
把换能器布设在河岸两边某水深处,呈斜线方向,A 点发出一个声脉冲到达B点所经历的时段为,反之由B点发 A点收的历时为,由于流速的存在,逆水方向声速减低,顺水则增高,时间差=-,流速 与有线性函数关系。用微秒级的测时电路,经过处理计算,即可直接显示AB线段上的平均流速。
原理
1.1 流速仪原理
流速仪最主要的形式是旋杯式(图1) 和旋浆式(图2)。
在水流中,杯形或浆形转子的转数(N)、历时(T)与流速(v)之间存在v=KN/T+C的关系。K是水力螺距,C是仪器常数,要在室内长水槽内检定。测验时,测定历时和转数,可得出流速
流速仪的使用
用流速仪测流,要选择顺直河段,垂直流向设置断面,并设置一个起点桩。常规做法是沿断面在若干测深垂线上测量各垂线的起点距和水深,取得断面资料,在部分或全部测深垂线上用流速仪测量流速。在每条垂线上,常用在2/10、8/10相对水深处测速的两点法,或在6/10相对水深处测速的一点法。在精密测验时,可以用测点更多的五点法或十一点法,按垂线将断面划分若干部分,以部分平均流速与部分面积的乘积,计算部分流量,其总和即为流过断面的总流量。流量除以断面面积,可以求得断面平均流速。在有封冻冰层时,要在断面各垂线处开凿冰孔,测量冰层底面及河床底的“有效水深”,计算过水面积,用流速仪在冰层下面测量流速以计算流量。
除常规方法外,还有动船法和积宽法。前者使用机船沿断面航行,在航行中用回声仪测深,用特制流速仪在你固定深度处测得船速与流速的合速度。通过计算得出流速与流量。后者用水文缆道悬吊流速仪横渡断面流速。
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