LJ12-1A型旋槳式流速儀

1??.LJ12-1A型旋槳式流速儀用途?本系列旋槳式流速儀造型小，重量輕，攜帶方便，適用于小河、渠道、徑流實驗站、水利調(diào)查和環(huán)保污水監(jiān)測等場合，用以測定過水?dāng)嗝嬷蓄A(yù)定測點時段平均流速。配用CBL-1型泵站流速儀測桿，可測中、小型泵站單機流量。與積時式懸移質(zhì)采樣器配套，供測流速。安裝懸索轉(zhuǎn)軸部件可在深水中測流。?

2??旋槳式流速儀型號?本系列儀器按測流安裝方式和信號減速傳動部分結(jié)構(gòu)分：?LJ12-1A型旋槳式流速儀型——安裝測桿直徑Φ16mm，每一信號轉(zhuǎn)數(shù)：20轉(zhuǎn)；?

3??旋槳式流速儀主要技術(shù)指標

?⑴?旋槳結(jié)構(gòu)：?????????????螺旋曲面三葉片，左旋，PC工程塑料

?⑵?旋槳回轉(zhuǎn)直徑D：???????60mm

?⑶?旋槳水力螺距b：????????120mm?

⑷?儀器起轉(zhuǎn)速V0：?????????≤0.06m/s

?⑸?流速測量范圍V：????????0.05～7m/s

⑹?信號部件結(jié)構(gòu)：??????????磁敏干簧管電子開關(guān)

?⑺?檢定曲線相對誤差E：????V≥0.2m/s時，E≤±1.5％；?V<0.2m/s時，E≤±5％?

⑻?開關(guān)觸點容量：??????????電流≤50mA，電壓≤6V

?⑼?干簧管工作次數(shù)：????????7000萬次

⑽?儀器連續(xù)工作時間：???????2小時（含沙量≤0.5kg/m3，水深≤1m/s時）

?⑾?儀器安裝測桿規(guī)格：???????CG16-1型?????

?⑿?懸索轉(zhuǎn)軸部件轉(zhuǎn)角：??????LJ12-2A/C型—水平360°，垂直20°?

⒀?儀器工作水流條件????水深范圍：?????????配用測桿時，下限為0.1m，上限據(jù)測桿長度而定；?配懸索轉(zhuǎn)軸部件測流時，0.5～40m????水體水溫：??????????????0～40℃????懸移質(zhì)含沙量：??????????≤10kg/m3

?4?流速儀工作原理及流速測量和計算方法?

4.1流速儀工作原理?流速儀工作原理是基于：水流作用到旋槳時，旋槳產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動，其轉(zhuǎn)速,與流速V之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系：V=f(n)。通過流速儀檢定水槽實驗，建立檢定公式，在臨界流速VK以上，近似一直線，用經(jīng)驗公式表示：?????????????V=a+bn????????????????????????????

?(1)?式中V為流速：a為附加常數(shù)，旋槳結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，主要取決于主機內(nèi)摩阻力矩M；b為旋槳水力螺矩，當(dāng)M值小而穩(wěn)定時，主要取決于旋槳結(jié)構(gòu)參數(shù)，如旋槳機械導(dǎo)程，形狀阻力，表面阻力等；n為旋槳轉(zhuǎn)速，為測速歷時T內(nèi)旋槳轉(zhuǎn)數(shù)N，即n=N/T，轉(zhuǎn)數(shù)N為儀器輸出的信號數(shù)R與每一個信號數(shù)代表旋槳轉(zhuǎn)數(shù)Z乘積，即N-ZR。?VK以下低速區(qū)，水流動力矩ML很小，只能勉強克服儀器內(nèi)摩阻，推動旋槳旋轉(zhuǎn)。因此，旋槳運轉(zhuǎn)過程中受阻產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)運行，故低速V-f(n)關(guān)系呈曲線形式。檢定成果提供V～n?關(guān)系曲線圖，或近似的直線公式。

?4.2?流速測量方法?旋槳流速儀測量流速、流量應(yīng)遵照水文測驗規(guī)范規(guī)定的方法進行。測驗斷面、渠道位置的選擇、測線的布設(shè)、垂線測點數(shù)目及流量計算方法詳見水利部水文司編《水文測驗規(guī)范》第四卷、第二冊流量測驗。流速儀測量安裝應(yīng)根據(jù)水流條件，見圖1～4。把儀器施放到預(yù)定測點位置，并固定。測量歷時一般流速為100秒，低速為200秒，根據(jù)測速歷時T內(nèi)流速儀輸出的信號數(shù)R，可計算出儀器實際轉(zhuǎn)數(shù)N，進而計算流速。?4.3?流速計算方法?例：LJ12-2A型旋槳式流速儀，檢定公式：V=0.120n+0.010，信號部件結(jié)構(gòu)為每一信號20轉(zhuǎn)，實際轉(zhuǎn)數(shù)N=ZR，即N=20×R。在測速歷時T=100秒，測得信號數(shù)R=50個。據(jù)此，即可計算出流速。首先計算實際轉(zhuǎn)數(shù)N=20×50=1000轉(zhuǎn)，代入公式（1）：?????????????????V=0.120×1000/100+0.010=1.21m/s

?5?儀器結(jié)構(gòu)?LJ12-2A/C型旋槳式流速儀外貌如圖5所示，可分為儀器主機和尾翼兩部分。圖6為LJ12-2A/C型旋槳流速儀主機結(jié)構(gòu)，按其工組原理可分為：旋槳，旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)，信號轉(zhuǎn)換發(fā)生部分和儀器座等四部分。A、C型儀器結(jié)構(gòu)差別僅是旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)2A/C中信號減速傳動部分，其余完全相同。?

5.1?旋槳?旋槳結(jié)構(gòu)包括：三個螺旋曲面葉片（左旋）、槳柱和導(dǎo)流帽。槳柱內(nèi)腔是一**的圓柱孔，孔口為M9×1螺紋，供與旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)配合；導(dǎo)流帽為**線型槳頭，旋槳旋轉(zhuǎn)外廓具有較好的流線型，水阻較小。旋槳葉片正投影面積較大，增大了水動力矩，因而具有較好的低速性能。旋槳材料選用PC**工程塑料具有良好的抗沖擊強度、耐大氣老化和熱穩(wěn)定性特點。

?5.2??LJ12-2A型旋槳式流速儀支承系統(tǒng)?旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)（組件）為本系列旋槳流速儀的機芯，LJ12-2A型儀器結(jié)構(gòu)如圖7所示。?旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)部分、旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封部分、旋轉(zhuǎn)支承部分、信號轉(zhuǎn)換發(fā)生部分。

?5.2.1?旋轉(zhuǎn)部分（球軸承支部件）?由旋槳軸，旋槳軸密封圈，前、后球軸承，內(nèi)隔套和軸承內(nèi)圈并帽-螺絲套等組成。前、后球軸承中間用內(nèi)隔套定位，安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，后端用軸承內(nèi)圈并帽-螺絲套擰緊，固定，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部分基體。如圖7所示。從總體看，旋轉(zhuǎn)部分還應(yīng)包括旋槳轉(zhuǎn)套和??齒式密封裝置中的動套等，見圖6。前、后球軸承為不銹鋼精密儀表單列向心球軸承：8系列20000086MX、9系列1000096MX，啟動摩擦力矩為0.5～1.0g.cm；旋轉(zhuǎn)軸為Φ6×85mm,9Cr18不銹鋼，具有良好的結(jié)構(gòu)剛度，制造精度高，同心度小于0.01mm，從而為本系列儀器支承系統(tǒng)提供高精度、穩(wěn)定可靠的旋轉(zhuǎn)支承基礎(chǔ)，具有低而穩(wěn)定的摩阻力矩和防銹能力。

?5.2.2?旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封部分?采用非接觸式迷宮密封結(jié)構(gòu)，由若干對動、靜套相互套合，構(gòu)成迂回曲折、細小縫隙的途徑（圖7），對河水的進入產(chǎn)生減壓、消能作用，從而可減緩河水進入軸承油室。分前、后二級：前級a為轉(zhuǎn)套式，由旋槳轉(zhuǎn)套和滾花并緊螺帽、篦齒式密封裝置后緣的靜套構(gòu)成；后級b為篦齒式（圖9為放大圖），動、靜套采用篦齒式，組裝成一整體，具有更佳的密封效應(yīng)，安裝在軸承油室c前。?為確保儀器靈敏度，裝配前應(yīng)測試其軸、徑向活動間隙：0.2～0.3mm。

?5.2.3?支承部分?由軸承座、軸承座密封圈和儀器座密封圈等組成，用于安裝旋轉(zhuǎn)部分、旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封和信號轉(zhuǎn)換部分。軸承座中間柱腔作為軸承油室（圖10）。

?5.2.4?信號轉(zhuǎn)換、發(fā)生部分?信號轉(zhuǎn)換、發(fā)生部分包括機械運動的轉(zhuǎn)換、減速和信號發(fā)生三個功能。A型儀器減速比為1：20；C型為1：1。

?5.2.4.1?減速齒輪支部件?由齒輪、齒輪座、齒輪軸、齒輪蓋、磁鋼和齒輪軸卡等組成（圖11），齒輪20齒，裝于齒輪座槽中，用齒輪軸支承。磁鋼嵌在齒輪腹中，用齒輪蓋密封磁鋼N-S極圍繞齒輪軸線旋轉(zhuǎn)。?齒輪、齒輪軸等零件均為精密儀表零件，制造精良，具有很高的幾何精度和旋轉(zhuǎn)精度（同習(xí)度、端面垂直度和徑向跳動量）和表面光潔度，以及小而穩(wěn)定的摩阻力矩（平均0.10g.cm），運轉(zhuǎn)平衡，磁鋼為稀土釤鈷（SmCo-2），具有很高的磁能積和穩(wěn)定性。