機(jī)械流速儀的裝配和測(cè)試

流速儀的裝配與測(cè)試 一、要求：1. 了解流速儀的主要構(gòu)造及其作用、儀器的性能。2. 掌握流速儀的裝配步驟與保養(yǎng)方法。3. 了解流速儀測(cè)流的基本方法。二、內(nèi)容：(一)旋杯式流速儀1LS一68型旋杯式流速儀的主要結(jié)構(gòu)及其作用LS一68型旋杯式流速儀的主要結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)子部分，接觸部分，軛架及尾翼等四大部分，其結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖31。轉(zhuǎn)子部分是由旋杯，旋盤(pán)，旋軸，預(yù)針及軸套座等組成的，它是位于儀器的頭部，當(dāng)水流流動(dòng)沖擊了儀器，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)它傳遞到接觸部分，借此來(lái)測(cè)出水流的速度。接觸部分它包括了偏心筒，齒輪及凸輪，接觸絲等部件，為傳訊的機(jī)構(gòu)，其中齒輪與轉(zhuǎn)子部分的旋軸接觸，并一起旋轉(zhuǎn)、68型旋杯式流速儀，其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)20 轉(zhuǎn)，齒輪旋轉(zhuǎn)一周，齒輪側(cè)面有凸輪與之同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪有四個(gè)突出之處，故當(dāng)接觸絲與之接觸時(shí)，則旋軸每轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)接通電路一次，借此送一個(gè)信號(hào)。軛架是為支持并聯(lián)結(jié)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)子部分)，傳訊機(jī)構(gòu)(接觸部分)尾翼及有關(guān)附屬設(shè)備的機(jī)體。尾翼系由縱橫垂直交叉的四葉片構(gòu)成的，縱尾翼下方有一狹長(zhǎng)槽，在槽中附有可移動(dòng)的平衡錘，尾翼是用以平衡儀器及使儀器迎向水流的機(jī)構(gòu)。2. LS一68型旋杯式流速儀的性能儀器適用于V0.24.0MS的河流中，個(gè)別靈敏度較高時(shí)低速可以測(cè)到 0.1MS，率定流速公式的均方誤差在上述測(cè)速范圍內(nèi)不超過(guò)1.5。儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單、拆裝方便為其特點(diǎn)。本儀器在測(cè)流時(shí)。旋杯是旋杯式流速儀的重要特征。 3LS一68型旋杯流速儀的裝配1)拆裝的內(nèi)容拆裝旋杯式流速儀的頭部，包括旋盤(pán)、旋杯、旋軸，頂針、頂頭小螺絲扣，套座偏心筒，察看齒輪，接觸絲，并了解以上幾個(gè)零件互相關(guān)系。軛架及尾部(包括尾翼和平衡錘)2)拆裝的步驟(1)用板手把固定旋盤(pán)的六角螺絲帽松開(kāi)，再松開(kāi)上下頂螺絲，取下旋盤(pán)固定器或頂針偏心筒。(2)將偏心筒的一側(cè)用扳手打開(kāi)，了解接觸絲及齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)與接觸情況。(3)將偏心筒的頂蓋打開(kāi)，找到鋼球座的位置，用螺絲刀將鋼球座取下，看其結(jié)構(gòu)。(4)用板手取出六角螺絲套，認(rèn)清接觸絲的安裝位置。(5)取出壓盤(pán)六角螺帽，卸下旋軸、旋杯，觀察其構(gòu)造情況。(6)把上面拆卸的零件安裝為原狀，然后，把旋盤(pán)固定器取下，裝上頂針，口輕輕吹氣視儀器是否靈敏，靈敏則可，否則進(jìn)行調(diào)整(下述)(7)用扳手取下聯(lián)桿螺絲，裝上聯(lián)桿，把鉛魚(yú)裝在聯(lián)桿的一定位置上，借助懸鉤把它與懸索聯(lián)結(jié)起來(lái)。(8)把兩電線一端接在兩壓線螺絲帽下面，另一端接在記數(shù)器上，轉(zhuǎn)動(dòng)旋杯視其發(fā)出信號(hào)是否正常。(9)把儀器從整個(gè)懸吊系統(tǒng)中拆卸下來(lái)。(10)按原來(lái)位置把儀器拆放在箱子中(特別注意把頂針取出，在相應(yīng)位置上裝上旋盤(pán)固定器)。4儀器使用時(shí)的注意事項(xiàng)及保養(yǎng)方法儀器在使用之前必須把旋盤(pán)固定器卸下，裝上頂針后檢查其靈敏度，而其中影響儀器靈敏度的重要部分之一是頂針與頂窩之間要求有一定間隙，最適宜的間隙是0.030.05mm，最大不超過(guò)0.1mm，試驗(yàn)儀器靈敏度時(shí)可用吹氣試驗(yàn)法，間隙符合上述要求，則用口輕輕吹氣時(shí)；旋盤(pán)(及杯)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，慢慢地轉(zhuǎn)起來(lái)又慢慢地停下來(lái)，否則，需調(diào)整，調(diào)整時(shí)可采用“角度法”調(diào)整，使用時(shí)還必須事先檢查接觸及，傳導(dǎo)設(shè)備是否良好，儀器入水前，還必須檢查各部分的螺絲及連接機(jī)構(gòu)是否穩(wěn)固可靠，以免在下水時(shí)發(fā)生意外事故，而影響測(cè)流工作的順利進(jìn)行，使用時(shí)還應(yīng)注意調(diào)整儀器使入水后能保持平衡。由于流速儀是一精密儀器，因此很好的保養(yǎng)，對(duì)于延長(zhǎng)儀器的壽命，保證測(cè)量成果的精密度有十分重要的意義，儀器的養(yǎng)護(hù)應(yīng)注意下列幾個(gè)主要問(wèn)題。1)儀器的旋軸、軛架、旋杯、尾翼等各部分，應(yīng)注意保護(hù)，不能受到碰撞，否則測(cè)驗(yàn)成果的精度，將受到影響。2)頂針與頂：窩之間有一定間隙，最適宜的為0.030.05MM(上已述)，頂針與頂窩也有一定的配合，按下表規(guī)定配合。頂窩園弧半徑R（毫米）0.310.320.330.34頂窩編號(hào)1234頂針編號(hào)黑色紅黃藍(lán)白頂針園弧半徑r（毫米）0.270.280.290.300.313）儀器每次用后擦洗干凈，并在頂針、旋軸、頂窩、鋼球座等等部件，涂上潤(rùn)滑油，以防生銹，尤其是頂針及旋軸部分。4)每次測(cè)驗(yàn)完畢后，把頂針從儀器中卸下，擦洗干凈、涂下潤(rùn)滑油，而把旋盤(pán)固定器安裝在儀器中的相應(yīng)位置上，以便頂針不至于磨損。5)使用儀器前，應(yīng)首先仔細(xì)看一看說(shuō)明書(shū)、了解其性質(zhì)，不能隨便的拆卸。(二)旋漿式流速儀1LS251型旋漿式流速儀結(jié)構(gòu)如圖(32)，分旋轉(zhuǎn)部件，身架部件和尾翼部件。旋轉(zhuǎn)部件：由旋漿(1)及其支承系統(tǒng)軸套(2)反牙螺絲套(3)導(dǎo)套螺帽(4)球軸承(5)外隔套(6)內(nèi)隔套(7)旋漿軸(8)等組成。接觸機(jī)構(gòu)：(8)是一個(gè)閉合開(kāi)關(guān)裝置。其目的在于把旋漿的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為電脈沖訊號(hào)。包括螺絲套(9)，齒輪(10)，接觸漿(11)，固定螺絲(12)，接觸銷(xiāo)(13)，接觸輪(14)，齒輪軸(15)，接觸軸套(16)，絕緣座(17)，導(dǎo)電桿(18)和襯管甲(19)。身架部件，身架(20)，固軸螺絲(21)，墊圈(22)，插孔(23)，插孔套(24)，接線拴甲(25)，襯管(20)，接線拴乙(27)，接線螺絲(28)和固定螺絲(29)等。身架前端活動(dòng)環(huán)和膨大的喇叭口，當(dāng)與旋部件裝合后，便與反牙螺絲套，具有許多凹槽的軸套等構(gòu)成了一個(gè)曲折的途徑(迷宮)借此結(jié)構(gòu)，即使在多沙的河流也能正常的工作。尾翼部件：尾翼(30)為一長(zhǎng)形平面舵，用以平衡儀器和迎合流向之用，安裝于身架尾部的園柱孔中，并借固尾螺絲(31)固定。2LS251型旋漿式流速儀的性能流速適用于v：0.065米秒 旋漿N01 0.062.5米秒 旋漿N02 0.205.0米秒 工作水深：24米 工作水溫；030 工作水質(zhì)：淡水(含有不過(guò)份的礦物質(zhì))或含沙渾水。 連續(xù)工作累計(jì)時(shí)數(shù)：超過(guò)八小時(shí)，應(yīng)取出儀器檢查轉(zhuǎn)動(dòng)情況。3旋漿式流速儀的拆裝1)拆裝的內(nèi)容拆裝旋漿式流速儀的旋轉(zhuǎn)部件，認(rèn)清其主要構(gòu)件名稱，了解它們相互之間聯(lián)系。身架及尾翼的安裝2)拆裝步驟(1)取下軸套末端的保護(hù)套，按順時(shí)針?lè)较驅(qū)⒎绰萁z套取下，并將軸套連同旋軸從漿葉中拔出。(2)將旋軸自軸套中取出，拆下軸套，套管及螺絲帽上軸承，上軸承外圈，外隔套，內(nèi)隔套，下軸承外圈，下軸承等零件，認(rèn)清各零件的位置，按相反步驟裝上(特別注意上下軸承及其外圈的位置，切勿裝錯(cuò))。(3)在安裝軸套前，用手指拔動(dòng)小齒輪，看接觸絲的接觸情況及位置。(4)將旋軸插入漿葉內(nèi)，裝上反螺絲套。(5)松開(kāi)身架固定螺絲，將旋軸插入身架內(nèi)再上緊固定螺絲，并裝上尾翼。 (6)把儀器懸掛在懸索上并接上信號(hào)設(shè)備觀察信號(hào)是否正常。 (7)拆下并把儀器裝于儀器箱內(nèi)相應(yīng)的安裝各部件的位置上。 4使用時(shí)注意事項(xiàng)及養(yǎng)護(hù) 儀器在使用時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1)使用前，事先檢查儀器靈敏度，如不靈敏，應(yīng)拆洗旋轉(zhuǎn)部分，同時(shí)檢查接觸部分是否正常，如正常才開(kāi)始工作。2)應(yīng)用儀器進(jìn)行測(cè)速時(shí)必須在漿葉內(nèi)注入約13體積(漿葉孔的體積)的精密機(jī)器油(一般用2#定脂油)使軸套裝入后油有少許溢出。3)使用儀器時(shí)，在身架上亦應(yīng)注人精密機(jī)器油，在反螺絲套與身架聯(lián)結(jié)處。其有一定間隙，但不要過(guò)大，約為04mm，也不能合緊，以免互相摩擦，影響靈敏度及損壞儀器。 養(yǎng)護(hù)：1)軸承部分，決定儀器靈敏度的最主要的部件，因此應(yīng)特別注意保護(hù)，使用后應(yīng)用清潔汽油洗凈，用于變干凈白布擦干，稍加潤(rùn)滑油，以防止軸承生銹，影響儀器的靈敏度，注意軸承，切不可涂上厚潤(rùn)滑油，以免刷洗困難。2)旋軸，軸套等均不能跌碰，以免影響儀器的靈敏度。3)漿葉的形狀如有改變，也將影響檢定公式的正確，因此漿葉也必須保護(hù)不受碰撞。三、思考題：1信號(hào)燈這的次數(shù)，除以時(shí)間，是否等于流速?2旋杯式流速儀的頂針，是否可以任意調(diào)換?為什么?旋杯式流速儀的六只旋杯，是對(duì)稱的，安裝時(shí)與原來(lái)情況裝反了，有沒(méi)有關(guān)系?3旋漿式流速儀為何可以防砂防水?4測(cè)流過(guò)程中，信號(hào)燈常常發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象如何解釋?1)用旋杯式或旋漿式流速儀測(cè)流時(shí)，信號(hào)燈在一瞬間閃了幾次?2)在某些河流中或河口段，將儀器放入水中后，信號(hào)燈一直發(fā)亮當(dāng)提到水面后，信號(hào)燈立即熄滅。3）流速儀放在接近水面時(shí)，信號(hào)燈工作正常，放入河底后，信號(hào)燈就不顯示出信號(hào)了，但當(dāng)流速儀提到水面時(shí)，信號(hào)燈又恢復(fù)正常工作。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1用流速儀法測(cè)出渠道流量、測(cè)速垂線布置如下：a測(cè)出水深，確定流速儀位置b量出H1，H2，H3，H4距離（起點(diǎn)距）c用一點(diǎn)法測(cè)出流速d計(jì)算出部分流量e算出流量Qf實(shí)驗(yàn)設(shè)備：流速儀、秒表、計(jì)算器，聯(lián)桿、電線，測(cè)深測(cè)速記載及流量計(jì)算表。2分別說(shuō)明旋杯式及旋漿式流速儀影響靈敏度較大的主要部件是什么？對(duì)此，平時(shí)如何保養(yǎng)？ 其他測(cè)流儀器、測(cè)流方法及測(cè)流附屬設(shè)備演示一、要求：1了解幾種轉(zhuǎn)子式流速儀的概況；2了解“無(wú)線測(cè)流”原理。3了解ZSX-2型直接流速流向儀。二、內(nèi)容（一）幾種流速儀的介紹（見(jiàn)表4-1）表4-1 幾種轉(zhuǎn)子流速儀介紹流速儀名稱構(gòu)造簡(jiǎn)述及適用條件LS45型旋杯式淺水低流速儀1測(cè)速范圍：0.0150.5米/秒；2工作水深：0.050.5米；3測(cè)量誤差：m1.5%(V=0.030.5米/秒)4訊號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)：非接觸每轉(zhuǎn)一訊號(hào)LS10型旋漿式流速儀構(gòu)造：漿葉回轉(zhuǎn)直徑60毫米，旋轉(zhuǎn)輥距100毫米，轉(zhuǎn)軸與25型旋漿相似，身架較短，尾翼也短，兩次信號(hào)間漿葉為20轉(zhuǎn)。測(cè)速范圍V=0.104米/秒，適用一般河流，管道涵洞，在清水或含沙渾水中都能使用。LS251B型旋漿式瞬時(shí)流速儀1測(cè)速范圍：0.065米/秒2起轉(zhuǎn)速度0.05米/秒3漿葉水力螺距：一號(hào)漿葉250毫米，二號(hào)漿葉500毫米4漿葉回轉(zhuǎn)直徑：120毫米5每轉(zhuǎn)記號(hào)輸出數(shù)：24個(gè)LS25-1型旋漿流速儀（改裝）構(gòu)造：外型結(jié)構(gòu)同25型相同，傳訊機(jī)構(gòu)干簧管代替了接觸絲，漿葉轉(zhuǎn)一回磁鋼吸動(dòng)干簧管一次，測(cè)速范圍V 0.145米/秒LS78型旋杯式低流速儀構(gòu)造：外型結(jié)構(gòu)同25型相同，傳訊機(jī)構(gòu)干簧管代替了接觸絲，漿葉轉(zhuǎn)一回磁鋼吸動(dòng)干簧管一次，測(cè)速范圍V 0.145米/秒（二）ZSX2型直讀流速流向儀1技術(shù)數(shù)據(jù)a測(cè)量范圍：流速0.2米3米/秒：流向0360，適用于水深0.124米；b流向測(cè)量誤差：5；c測(cè)速歷時(shí)：分50秒，100秒兩檔，定時(shí)自動(dòng)控制；d流速儀k，c值；k值0.2400.260，分為11檔；c值：50秒有0.50，0.010兩檔，100秒有0.0025、0.005、0.0075，0.010四檔；e電源：直流6伏，平均工作電流250毫安。2流速計(jì)算原理：根據(jù)流速儀的檢定特性，當(dāng)流速大于0.2米/秒時(shí)，檢定公式為直線方程： （米/秒） （4-1）式中V為流速，K為漿葉水力螺距，N為轉(zhuǎn)數(shù)，C為儀器摩阻系數(shù)，T為時(shí)間，如果在測(cè)量速度開(kāi)始前，在計(jì)數(shù)器中加入予量C值，上述公式可以簡(jiǎn)化為令 （米/秒） （4-2）則 （厘米/秒） （4-3）（4-3）式表明，流速等于轉(zhuǎn)數(shù)的二分之一，因此，在顯示器中，有一個(gè)二分頻電路，流速轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)輸入后，則顯示的讀數(shù)即為流速（厘米/秒），同量我們用四分頻電路即可測(cè)100秒左右流速。3流向儀原理：參考圖4-2水下傳感器中的磁鋼定出地磁南北方位