LS78 江蘇旋杯式低流速儀使用說明

 LS78型旋杯式低流速儀是一種江河水文測驗儀器，用于測定一般河流、渠道、水庫、湖泊等過水斷面中預定測點的平均流速，從而確定該斷面的流量。

流速的測量范圍為0.02～0.5m/s。

二、技術數據

   1、儀器的起轉速：            V₀≤0.018m/s

   2、旋杯的回轉直徑            f＝128mm

   3、每二次信號間旋杯的轉數：  1轉

   4、檢定公式的均方差          m≤±2%

三、儀器工作原理及流速測量和計算方法

   1、工作原理

   當水流作用到儀器的感應元件——旋杯時，由于左右兩邊的杯子具有凹凸形狀的差異，因此壓力將不等，其壓力差即形成了一轉動力矩并促使旋杯旋轉。水流的速度越快，旋杯的轉速也越快；它們之間存在著一定的函數關系，此關系是通過檢定水槽的實驗而確定的。每架儀器檢定的結果均附有檢定公式，其形式如下：

           V＝Kn+C

   式中    V—流速（m/s）；

n—旋杯轉率，等于旋杯總轉數“N”與相應的測速歷時“T”之比，即n＝T(N)（1/S）

   K —水力螺距（m）;

C—儀器常數（m/s）。

   K和C是表征儀器性能的系數，與旋杯的大小、形狀、旋軸的軸向間隙，頂針與寶石軸承的圓弧、光潔度等因素有關。因此，對該部分的配合關系必須嚴格地遵照技術要求進行檢查和調整。

   2、流速的測量和計算方法

   用流速儀測量水流速度，實際上乃是測量在預定時間內旋杯被水流沖擊時所產生的轉數。旋杯的轉數借助于儀器的接觸機構轉換為電脈沖信號，并經由電線傳遞到水面部分的計數器。旋杯每轉1轉，接觸機構接通電路一次，計數器即發出一次信號。測量者統計此信號數“N”和相應的測速歷時“T”，據此，即可按上式計算水流速度。

四、儀器結構

本儀器按工作原理可分為：感應部件、傳訊機構、尾翼、轉軸、測探錘等五部分，詳見圖1和圖2。

1、感應部件為本儀器Z重要的部分，它接受水流的能量并轉換為旋杯的旋轉運動。

旋杯（1）是由六個錐形杯子按一致方向用固定圈相互膠合而成。固定圈中間有一孔，裝有旋軸（2），二者借旋盤固定帽（22）并緊，使其成一轉動體。

旋軸（2）為旋轉機構的中樞，上端插進傳訊座（13）內，并與頂上之瑪瑙軸承相接觸；下端鑲有寶石軸承（15），其堅硬而光滑的窩眼支承在頂針（20）的上，構成一精密的支承系統。

頂針（20）上端呈錐體，針尖為十分光滑的球面，裝在頂頭（19）中間，當調整好軸向間隙以后，用并帽（17）并緊使成一體。使用時安裝在軛架的下部孔中，頂住寶石軸承，支承著旋轉部分的全部負荷。頂頭的外徑被旋軸上的鐘形罩套住，構成一迷宮，以防河水的侵入。工作完畢后，必須將頂針、頂頭清洗干凈，注以儀器油以防頂針生銹。同時，拿出旋盤固定器代替頂頭安裝在軛架下部孔中，旋盤固定器的油室必須裝有棉花并加儀器油。

頂頭上部有一油室，在使用時應加滿儀器油，使頂針與寶石軸承在油浴中工作。這樣，既保證了儀器的靈敏度；同時又減少了頂針與寶石軸承的磨損，從而也延長了儀器的使用壽命。

2、傳訊機構的作用是把旋杯的轉數轉換為電脈沖信號，它由舌簧管（10）和磁鋼（4）等所組成。

工作原理：舌簧管內的一對動合觸點具有導磁又導電的雙重作用。當旋軸上磁鋼轉動至舌簧管一側時，當磁場足夠強時。當磁鋼轉至另一個側時，磁場減弱，因此，旋杯

可能產生故障和克服、避免辦法：磁鋼對著舌簧管時間太長，被磁化并可能產生殘余磁力，以至于雖然磁鋼轉至另一側時也不脫開。這時，可將傳訊部分拿出，舌簧管脫離磁場后可恢復正常，再裝進去即可進行工作。

為避免這種現象產生，儀器裝箱時，應把旋杯位置固定。這位置可用計數器檢查，轉動旋杯，以不發出信號為準。

舌簧管靈敏度很高，與磁鋼的配合關系要求甚嚴。出廠時每個舌簧管均非常準確地配予相應的磁鋼。所以，不同儀器的舌簧管和磁鋼之間不能互換，舌簧管位置也不應變動。

如舌簧管損壞時，可將旋軸和傳訊部件寄廠修理。

旋軸上的磁鋼不許用鐵塊（如起子）吸引更不得靠近磁場，清洗時二旋軸也不應放在一起，以免磁力減弱。

舌簧管使用壽命在24V、100mA條件下為10⁷次。

防護罩(3)用以保護傳訊機構各零件，應擰緊以防止進水。

3、尾翼為儀器的平衡部件，測流時可使儀器軸向順著水流。它由十字交叉的尾翼（24）和平衡錘（26）等所組成。

當流速小于0.1~0.2米/秒時，應卸下平衡錘裝上接尾桿（見圖1）。

在測量前，應在當地靜水中校正好儀器的水平位置，為此可調整平衡錘（平衡圈）。

4、轉軸用于懸掛儀器。轉軸部件裝有精密球軸承，保證儀器能很靈活地轉動。

為避免球軸承因進水而生銹，轉軸部件的聯接套軸腔中應加滿儀器油。

測流完畢，應檢查轉軸內部是否進水。如有水珠現象，球軸承等內部各零件應用汽油清洗干凈，重新加油。反牙螺絲套裝卸時應注意，與一般正牙螺絲方向相反！

轉軸只能懸吊本儀器及所附之測深錘。

5、測深錘在測流時用于測量垂線水深和穩定儀器。當測深錘碰觸河底時，水上計數器即發出信號。這時鋼絲繩下放深度即為水深。

測深錘上桿套的接線柱應該用電線聯通傳訊機構。為保證導電良好，下桿和下桿套下面的螺絲（M6×20）也應該用電線聯接起來。

測深錘底部至儀器中心距離為0.2米。

五、流速儀施測前的準備

測流前應該檢查旋軸的間隙、旋杯轉動的靈敏度以及傳訊機構和計數器等的工作情況。

旋軸的瑪瑙軸承與旋軸尖之間的軸向竄動范圍稱為旋軸的間隙。間隙的大小關系到儀器的靈敏度、傳動系統的使用壽命以及儀器的檢定公式。因此，必須小心謹慎地進行試驗和調整。

1、安裝頂針

（1）用起子擰松軛架頂螺絲，取下旋盤固定器。

（2）將油室中塞有棉花的頂針 - 頂頭從儀器箱中取出，拿出棉花，注滿儀器油，插入原裝旋盤固定器的軛架孔內，小心壓緊，使它們之間沒有空隙，然后將軛架頂螺絲上緊。

安裝時應注意：如頂頭內有黃油，頂頭外部及軛架孔中有污物，必須預先擦洗干凈。

2、試驗旋軸的間隙

左手握住軛架，右手扶住旋杯，輕輕地把旋杯往上、下移動，感覺其間隙大小。

如覺得有輕微的竄動，此間隙已達0.03~0.05毫米；如覺得有顯著的竄動，則應進行調整。

新儀器在使用之前，工作者必須試驗幾次，并記憶其松緊程度，便于以后有所比較。

3、調整旋軸間隙

旋軸的間隙用旋轉瑪瑙座及頂座調整。

記住下列的數據，對調整工作是有幫助的；

（1）瑪瑙座、頂座螺距均為0.5毫米，即每旋轉一周，進程為0.5毫米；每10°為0.014毫米。

（2）標準間隙值為0.03~0.05毫米。故調整時，也可以使間隙近于零（但不準至零），然后旋回20°~30°。

（3）間隙值不得小于0.02毫米。

（4）間隙值不得大于0.1毫米。

（5）每次調整量應為10°~5°逐步減少，每調整一次應重復試驗間隙一次。

一般用起子旋轉瑪瑙座調整間隙，如調整范圍較大時，可先對頂針作初步調整，然后再用瑪瑙座仔細調整。

調整時應注意：

每次旋進應非常小心謹慎不應過猛，以免頂針尖、旋軸尖頂禿，瑪瑙、寶石軸承頂毛。

4、換用新頂針

日久，頂針尖有顯著磨損、斷裂或生銹時，應更換備用的頂針。在其它結構均無變化時，不必重新檢定。

備用頂針磨損，仍可以重配，安裝步驟如下：

（1）板松并帽，松開軛架螺絲，將頂頭 – 頂針從軛架上取下。

（2）旋出壞頂針，換上新頂針，先上淺些，不得旋得過多。

（3）上回并帽，但暫不并緊。

（4）將頂頭 – 頂針裝上軛架，并用軛架頂螺絲固緊。

（5）將頂針微微地旋進，至頂針接近寶石，然后回轉180°。

（6）用起子穩定頂針，同時借助于板手旋緊并帽，使頂針的位置固定。注意勿使頂針跟著并帽一起轉動，致使頂針頂壞。

（7）旋轉瑪瑙座，調整間隙至達到要求。

5、換用新寶石軸承江蘇旋杯式低流速儀使用說明江蘇旋杯式低流速儀使用說明

寶石軸承如有磨損或碎裂，應更換新的。

更換時，用鑷子二插進寶石座二孔中，壓緊（勿使滑出），按反時針方向用力回轉。把寶石座拿出來。將新寶石座（內裝有寶石軸承）裝上，應擰緊以免使用時松脫。

6、試驗旋杯轉動的靈敏度

將儀器持平，用嘴微吹，驗看旋杯轉動的情況，如轉動靈活、停止徐緩，沒有跳動或突然停止的現象，即表示旋轉部分工作是正常的。