技术文章

一、使用范围

    LS25—3A型是一种大量程的流速仪，用于河道，水电站压力管道、溢洪道、大坝工程合拢的高速测量，以及水库、湖泊和一般河流的中、低速测量。LS25—3A型流速仪结构紧凑，转动灵活，防水防沙性能良好。

二、主要技术指标

1．旋桨回转直径： 120mm

2．旋桨水力螺距： b=250mm，左旋

3．旋桨材料： PC工程塑料

4．仪器起转速： V₀≤0.036m/s

5．测速范围： 0.04～10m/s

6．临界速度： V_k≤0.14m/s

7．检定公式均方差： m≤1.5％

8．仪器工作水深： 0.16m≤H≤40m

9．两信号间转数： 20转

10．触点容量： 电流≤300mA

电压≤4.5V（电感回

路应加灭火花电路）

11．连续工作时数： ≤8小时

12．仪器工作水温： 从不结冰水温至40℃

13．适应含沙量： ≤50kg／m³

三、仪器结构

    本仪器主机按工作原理可分为：感应、传信和尾翼等三部分。仪器测流时的安装方式有悬杆、转轴和测杆（CG20型）等几种。

    1．感应部分为一个双叶螺旋桨，安装于支承系统上，灵敏地感应水流速度的变化。旋桨的转速与水流速度之间的函数关系由流速仪检定水槽实验得出。

    2．传信机构为一对减速齿轮和触点开关，传动比为20，故旋桨每转20转，开关接通一次，信号经由导线传至水面部分的计数器。

    3．尾翼部件为一个十字形翼舵，供仪器在水平和垂直方向定向。

    4．仪器悬挂附件（按水流条件和测验设备选用）。

    （1）转轴部件：与悬索配用安装仪器，适用于测船测量较低的流速。可使仪器迎合流向，水平回转角为360°。

    （2）悬杆：与悬索配用安装仪器，适用于测船测量较高的流速，可使仪器在垂直方向对准水流方向，回摆角为30°。

    （3）测杆部位（CG20型）：供浅水河道、测桥或涉水测流时安装仪器，并兼测水深之用。测杆每节1米，共三节，可组合为一。

（4）缆道测流时铅鱼安装接头：

1）低速接头：与转轴部件配用，供测验较低流速。

2）高速接头：当高速测流时，铅鱼产生倾斜，仪器可自动定向。

以上两接头由用户在订货时注明是否需要、工厂另外供货。

（5）固定测架：供水电站压力管道、溢洪管道等测量高速之用。其型式由用户订货时提供设计数据，作为特殊订货。

四、工作原理及计算方法

    当水流作用于仪器感应部分——旋桨时，旋桨即产生回转运动，水流速度越快，旋桨转速也越快。它们之间存在一定的函数关系，此关系是通过水槽检定而得出的。实验表明：起转速度V₀到临界速度V_k之间，函数呈曲线形式，而临界流速V_k以上则为一线性关系。

    每架仪器检定结果，均附有V～n关系曲线图表和如下检定公式：

      V = bn＋a（对应于原公式V=Kn+C）

    式中  V—流速（m/s）

        n—旋桨转速率，等于旋桨总转数N与相应测速历时T之比，即n = T(N)(l/s)  

    b—水力螺距 (对应于原标准的K) 单位是m；

    a—常数 (对应于原标准的C) 单位是m/s；

    系数b、a值与旋桨和支承系统的性能有关。因此，对该部分零件务必小心地养护，否则将会影响测流结果。

    水流速度的测定，实际上乃是测量在预定时间内流速仪转子（旋桨）的转数。旋桨转数系利用仪器的接触机构转换出电脉冲信号，经由电线传送到水面的计数器。旋桨每20转发出一个信号，因此，信号数乘20即为总转数；测得相应的历时T，代入上式即可计算流速。

    V_k以上至10m/s的函数关系，通过水槽实验证明是一条直线。因此，如高速端受检定设备限制，可只检定至5m/s，利用上延方法公式延长用至10m/s。

    低速曲线部分由实测点绘制。