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LS1206B流速仪说明书

2023-08-03 14:25:42 来源：金水华禹

LS1206B型旋桨式流速仪

使用说明书

目次

1 主要用途及适用范围
2 主要技术性能及参数
3 结构特征与工作原理
4 安装
5 使用、操作及维护
5.1 使用前的准备
5.2 流速与转子速率的关系
5.3 使用、操作及注意事项
5.4 维护、保养及注意事项
6 故障分析与排除
7 产品配置清单
8 保修及服务
1 主要用途及适用范围
LS1206B型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。
LS1206B型旋桨式流速仪符合GB/T11826-2002《转子式流速仪》等相关国家标准。
LS1206B型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、科研院所、市政等行业或部门进行相关流速或流量的监测。

2 主要技术性能及参数

1）旋桨回转直径： Φ70mm
2）旋桨水力螺距b： 120mm（理论值）
3）起转速度v₀： 0.05m/s
4）临界速度v_k：约0.13m/s
（以实际检定值为准。据统计分析，v_k远小于上述值。）
5）测速范围： 0.07m/s～7m/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： 2/1（每转2个信号）
8）开关接点容量： DC U≤24V
I≤120mA
9）接点工作次数： 1×10⁷
10）全线相对均方差m： |m|≤1.5% （用于v≥v_k时）
11）相对误差δ： |δ|≤5%（用于v＜v_k时）
12）工作水体环境：水温0℃～＋40℃
水深0.1m～30m
悬移质含沙量≤20kg/m³
13）贮存环境：温度－25℃～＋55℃
湿度≤90%

3 结构特征与工作原理

LS1206B型旋桨式流速仪由旋桨、旋转部件、支座、尾翼部件（或固杆螺丝）、干簧管部件等组成（参见图1）。
旋桨用于被动感受水流，在水流驱动作用力下，绕水平支承轴旋转。其回转直径为Φ70mm，理论水力螺距（机械导程）为120mm。
旋转部件（参见图2）由壳体及其内部的转子系统（旋转支部件，参见图3）、动套支部件和压帽等组成。用于在旋桨推动作用力下，产生一定的角速度，并激励干簧管产生通断信号。
支座用于流速仪工作时的安装和固定，其安装孔径为Φ16mm。
尾翼部件（产品选配件）用于流速仪工作时的定向。
干簧管部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，旋桨受水流驱动产生回转，带动旋转部件的转子部分同步旋转，安装在转子上的磁钢激励干簧管产生通断信号。
4 安装
（1）测杆安装
浅水测流时，可选用CG16-1型测杆（产品选配件）（参见图4）安装。测杆总长1.6m，每节0.4m；测杆上每2cm有一道刻线，每10cm有数字标识，作为测深和流速仪安装位置的标志。测杆上方有指针（方向标）以使流速仪对准流向（方向标在测杆上的位置应高于水面，以方便找准和观察）。
注在确认方向标与流速仪指向一致，并可以目测对准流向时，可不安装尾翼部件。
（2）悬杆、悬索安装
测点相对较深时，一般采用悬吊法测流，流速仪安装于悬杆、悬索或铅鱼上。这种情况下，可根据实际需要确定是否安装尾翼。
5 使用、操作及维护
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；
注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。

5.2 流速与转子速率的关系

在临界速度v_k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，LS1206B型旋桨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—流速仪转子总转数
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T≥100s。
对于LS1206B型旋桨式流速仪，转子每旋转一周，流速仪产生2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，由专门的流速仪检定机构通过水槽检定（参见GB/T 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。

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）。
注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）信号线的接入方法请参见图4；
（3）入水前，应检查流速仪安装各环节是否稳固；
（4）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）。

5.4 维护、保养及注意事项

LS1206B型旋桨式流速仪内部结构精密，维护和保养工作需做的精细一些。应做好以下几点：
（1）每次使用后应用清洁的软布（或毛巾）将流速仪表面残留的水珠、污物等擦拭干净，按原状装回仪器箱。
（2）避免流速仪受到碰撞，尤其是旋桨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）汛期前，应对流速仪进行一次全面的检查：
1）干簧管部件（参见图1）为易损件（以每年测流总时长200h，平均流速0.5m/s计，那么干簧管每年工作次数为6×10⁶），为确保流速仪正常工作，应检查其信号是否可靠，必要时需更换干簧管部件。
干簧管部件的更换工作极其简单，只需从支座上直接旋下就可以了（参见图1）；这项工作甚至可以在水面以下进行，而无需将流速仪提出水面。
2）根据相关标准规定，球轴承结构的流速仪应每隔6个月检查并加油一次。LS1206B型旋桨式流速仪具有良好的油室密封性能，防进水（沙）能力较强，可根据当地水文特性及使用情况酌情增减清洗和加油的频次。以下为清洗、加油操作过程，供参考：
a．拆卸流速仪：需要清洗的部分主要是轴承及密封部分（参见图3，旋转支部件）。将旋转部件从支座上旋下，从压帽处观察内部仪表油质量。若油质清晰、含水量极少，旋转灵活，可不拆洗；反之，则应拆卸清洗。首先，从旋转部件上旋下压帽（参见图2）；然后，借助钩形扳手及小改针（产品附件）旋下动套支部件（小改针穿入支承轴前端的径向孔内，钩形扳手的前端小钉插入动套支部件的其中一个径向孔，用拆卸正常右旋螺纹的方法操作即可）；再从壳体中退出整个旋转支部件。
注部分流速仪产品在动套支部件与旋转支部件间可能会有一个极小的补偿垫圈（为补偿加工误差而设，其尺寸为：外径Φ6.2mm、内径Φ5mm、厚度约0.3mm）。拆卸动套支部件后应十分注意，小心弄丢。清洗完毕重新装配时，应先将补偿垫圈从支承轴前端放入，然后装配动套支部件。
b．准备一定量的高标号清洁汽油（推荐使用120^#航空汽油），倒入一容器内。
注 1．容器体积应能适合将旋转支部件水平放入；
2．为尽量避免零、部件受到汽油内沉淀杂质的二次污染，清洗时容器内*好设一漏网隔层。
c．将壳体、旋转支部件等置于汽油内洗涤。其中轴承的洗涤，应使其内、外圈间做相对高速旋转。
d．若轴承旋转灵活性欠佳，应将旋转支部件（参见图3）拆分（旋下并帽部件即可），再单独清洗轴承（在汽油中，捏住轴承内圈后快速拨转其外圈）。
注必要时应更换新的轴承。建议使用D级精度以上的轴承，且不可带防尘圈。
e．清洗完毕沥干后，将各件按序重新装配好。旋入压帽前，应往压帽内注满仪表油（产品附件，出厂前标准配置约30ml）。
注 1．仪表油请选用低运动粘度（50℃下约6～10mm²/s）、不含水分和机械杂质、具有良好的抗氧化能力、良好的化学稳定性和光安定性的产品；
2．仪表油用后，应盖紧瓶盖，以防灰尘及杂质的侵入。
f．检验旋转部件的旋转性能。
g．用清洁的软布擦拭干净，置于仪器箱内待用。
（4）根据有关规定，流速仪在正常使用条件下，公式（1）的稳定有效期为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 LS1206B型旋桨式流速仪具有较好的密封性能；旋桨材料抗老化性能、耐蚀性能、耐冲击性能等优异，并具有极好的尺寸稳定性。因此，若流速仪维护得当、按规定做好清洗和加油工作，可在条件许可的情况下（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*长稳定有效期不得超过2年。

6 故障分析与排除

故障现象	原因分析	排除方法
旋桨旋转不灵活	1．装配错误、结构松懈或装配间隙不恰当 2．轴承磨损、失效 3．拆卸后，补偿垫圈遗失（存在于部分流速仪产品）	1．清洗、加油后重新装配 2．更换 3．寻求生产商支持或按照前述规格尺寸加工后应急使用
信号不稳定或误差较大	1．干簧管触点参数偏离 2．旋桨旋转不灵活 3．未按照《河流流量测验规范》的要求进行比测，比测数据无代表性 4．磁钢参数偏离 5．周围强磁场干扰 6．配合计数器使用时，计数器故障或参数设置错误	1．更换干簧管部件 2．参见上一栏 3．按规范要求安装和比测（但不排除流速仪有故障的可能） 4．更换并帽部件 5．变换测点 6．检修计数器或核对相关参数

7 产品配置清单

请根据以下清单内容，仔细核查您所收到的产品。若有疑问请咨询生产商（或代理商）。
（1）标准配置
1）流速仪主机（含旋桨）.....................................1套
2）固杆螺丝................................................................1件
3）仪表油（约30ml）...............................................1份
4）工具附件
a．钩形扳手........................................................1件
b．小改针............................................................2件

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