旋杯式流速仪(配配测算仪、钢丝绳和信号线、配20米) 型号:M8471
1主要用途及适用范围
M8471型旋杯式流速仪是一种传统型、垂直轴式转子流速仪器,用于测量某一过水断面中预定测点的时段平均流速。
M8471型旋杯式流速仪符合11826-2002《转子式流速仪》等相关标准。
M8471型旋杯式流速仪适用于浅水、低流速(如小型灌渠)的测量,亦可用于径流实验、水工实验等。
2主要技术及参数
1)旋杯回转直径: Φ80mm
2)旋杯水力螺距b: 50mm(理论值)
3)起转速度v0: 0.008m/s
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~4.5m/s
6)输出信号: 磁激式霍尔器件开关信号
7)信号数/转子转数: 1/1(每1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)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0.05m~0.5m
悬移质含沙量≤0.1kg/m3
13)贮存环境: 温度-25℃~+55℃
湿度≤
3结构特征与工作原理
M8471型旋杯式流速仪由旋杯部件(转子部件)、轭架、支承部件、霍尔器件等组成(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Φ80mm,理论水力螺距为50mm。
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Φ12mm。
支承部件安装于轭架上,对转子提供支承作用力。
霍尔器件用于接受来自转子系统的磁激励,对外提供流速仪信号。
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,激励霍尔器件产生输出信号。
4安装、使用及维护
4.1安装
M8471型旋杯式流速仪测流时,一般测杆安装方式。在支座的支柱上端有M8螺纹孔,可用来旋接测杆。测杆直径Φ12mm,每节长度0.4m(用户可根据实际需要确定测杆总长,选定节数);测杆上每2cm有一道刻线,作为测深和流速仪安装位置的标志。
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。
入水使用前,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)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。
(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)信号线的接入方法,请详见配套使用的音响器或计数器的相关技术文档。关于霍尔开关器件,参见下图。
○注计数器或音响器的入口电路,在其①与③之间应接一个负载电阻(1~3kΩ)。
(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一个比较稳定的线性关系。在确保精度的前提下,LB50-1C型旋杯式流速仪在其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T≥100s。
对于M8471型旋杯式流速仪,转子每旋转一周,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
公式(3)中a、b值的确定,由的流速仪检定机构通过水槽检定(参见 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。流速仪出厂前,检定证书随机发出。用户在使用流速仪前,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)经常检查,并及时进行调整或更换。
(4)根据有关规定,流速仪在正常使用条件下,公式(1)的稳定期为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)的长稳定期不得过2年。