(3)测深
该仪器导流罩为无方向的半球形(当流速较大或水流紊乱时建议使用导流罩),加长悬杆采用了市面可方便购到的φ19×0.8装饰用不锈钢管,由管接头旁边的三个紧定螺丝加以固定,
图7 换能器装配示意图 图8 测深示意图
换能器电缆可从该钢管内串过也可从管接头的豁口处引出,用户可直接使用也可接上加长悬杆使用(见图7)。测量时将电缆插头插入主机插座,旋紧插头压帽,仪器开机后自动进入测深状态。仪器若在功能设置状态则按?键将光标移到H 上再按?键回到测深状态。测量前一定要确认L、E 值已被正确设置,然后将换能器置入水中,换能器入水深度要和设置的E值相一致。此时仪器显示即为实际水深。使用时应将悬杆垂直于水面,并注意在声波束的开角(15o)内,不得有障碍物(见图8)。若主机显示Px.xx,则说明水深已超出100 米的显示器显示范围。
三、记录表
实验二 流量测验
一、实验目的
1.了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。 2.掌握流速仪的装配步骤与保养方法。 3.了解流速仪测流的基本方法。
二、实验内容
LS25-3C型旋浆流速仪是一种新改型仪器,采用磁电转换原理,无触点式测量,信号采集数多,灵敏度高,防水,防沙性能好,仪器结构紧凑,是一种大量程的流速仪。适用于一般河流,水库、湖泊、河口、水电站、溢港道等高、中、低流速测量。配用HR型流速测算仪。
(一)主要技术指标
1测速范围: V=0.04-10 m/s 2仪器的起转速: Vo≤0.035 m/s 3临界速度: Vk≤0.12m/s 4每转四个信号
5旋浆水力螺距: K=250mm(理论) 6检定公式全线均方差:M≤1.5%
信号接收处理:HR型流速仪测算仪(适应线性关系)
7测流历时: 20s、50s、l00s或1~999s任意设置 8测量数位: 四位有效数
9显示查询方式: 显示内容有时间、K值、C值、历时T、流速V、信号数等。 10参数设置及保存: 可调校时间及设置K、C、T值等参数,设置后参数在掉电状态能长期
(二)仪器结构
本仪器按工作原理可分为:感应,传信,测算,尾翼部份。仪器测流时的安装方式有悬杆,转轴和测杆等几种。
1.感应部份为一个双叶螺旋浆,安装于支承系统上灵敏地感应水流速度的变化。旋浆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.传信部份由磁钢,接收电子器件一霍尔传感器构成,浆叶旋转带动磁钢转动。 3.HR型流速测算仪控制板由89CXX系列单片机及有关电路组成,液晶显示采用的是二线式串行接口方式的显示模块。
4.尾翼部件为一个十字形,供仪器在水平和垂直方向定向。 5.仪器悬挂附件(按水流条件和测验设备选用)
(1)转轴部件:与悬索安装仪器,适用于测船测量较低的流速,可使仪器迎合流向。 (2)十悬杆部件:与悬索安装仪器,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。
(3)测杆部件:(CG20型)供浅水河道,涉水测流安装仪器,并兼测水深用。
(三)工作原理及计算方法
当水流作用到仪器的感应元件一-浆叶时,浆叶即产生旋转带动转动部份中的磁钢转动。接收电子器件一霍尔传感器,在外磁场作用下,电压不断变化,根据磁电转换原理,转换成电脉冲信号。经由导线传递到计数器,浆叶每转1/4转发出一个脉冲信号,仪器发计一次信号,HR型流速测算仪将信号数直接转换成流速。实践表明其转率“n”与流速“V”之间存在一定函数关系V=f(n)。在临界速度Vk以下至起转速Vo之间,函数呈曲线关系。而临界流速Vk以上则为一线性关系。每架仪器检定结果,均附有曲线图和如下检定公式。 V=Kn+C 式中:V一流速(m/s)
n一浆转率(等于旋浆总转数N与相应的测速历时“T之比,即n=N/T(1/s) K一水力螺距(m) C一常数(m/s)
注:系数K、C值与浆叶和支承系统的摩擦阻力等因素有关。
水流速度的测定,实际上是测量在预定时间内流速仪旋浆的转数(N)。仪器旋浆每转发出四个信号,因此信号数乘1/4即为总转数。
如果流速小于临界流速Vk,则可在放大的曲线图上根据旋浆的转率“n”查得相应流速.
(四)仪器的安装与使用
1.安装流速仪
(1)用测杆工作时,先把测杆装配成套,把仪器套在预定水深位置上,并用固杆螺丝固紧.测杆的上部安装与仪器轴向一致的方向标。
(2)用悬杆工作时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300。
(3)联接电路:把仪器上的传输线固紧在测杆或钢丝绳上,将三芯插头插入HR测算仪即可工作(特别注意:插拔插头应在断电时进行)。
(4)仪器工作完毕,用干毛巾擦干水分,一般应及时拆洗,以备下次使用。 2.HR型流速测算仪使用方法 (1)面板操作键介绍(见图一)
a)电源开关(有点的一端按下为开) b)液晶显示器窗口。 c)信号接口插座。
d)K值指示灯(此灯亮时显示器显示的数据为K值)。 e)C值指示灯(此灯亮时显示器显示的数据为C值)。 f)T值指示灯(此灯亮时显示器显示的数据为T值)。
g)模式键:操作此键,可显示时间、K值、C值、T值及流速等参数。
h)位选键:操作此键,可对参数的任一数位进行选择,凡被选择到的数位(将闪烁),可通过置数键,对其进行设置或修改。
i)当通过位选键选定参数的某一数位后,每按一下置数键,可使该数位的数字加一。 j)测量键:操作此键,启动仪器进入流速测量状态。 k)复位键:操作此键,系统复位,显示器显示时间。
l)电池盒:手指压在背后电池盒盖,同时往下滑动,即可将其打开。
(2)直接使用:(本仪器出厂前已将流速仪的 K、C值输入,时间T设定为50秒.) a)打开申池盒,装上电池(注意盒内正负极性),打开电源开关,如不显示时间,按一下复位键。
b)按一下测量键,测算仪开始工作(必须在流速仪接入并开始旋转后,如未接入流速仪,则显示两个零),显示器窗左边显示的是时间,右边显示的是信号数。测流历时一到,HR型流速测算仪自动计算出流速一一显示器显示为[U=X.XXX],单位为m/s,并伴有音响提示。在显示流速时,操作位选键可查看记录的测流历时及信号累计数,再操作位选键则返回到显示流速状态。如需要连续测量,只要再按一下测量键即可进入下一次测流。
(3)查询、设置修改参数 a)查询参数
(a)操作 每按一下该键,时间、K值、C值、T值及流速等参数将依此出现在显示器窗口。
(b)在显示流速状态下操作模式键,可使流速和测流历时、信号数交替显示。 b)设置修改参数 (a)修改时间:
如果显示器不在时间状态,操作模式键,使显示器处于时间状态:[t—XX.XX.XX]。按第一次位选键后,显示器显示:[三—XX.XX.XX],并且时间的首位数闪烁。此时操作置数键可对闪烁的数位进行修改,修改完成后,再按一次位选键,下一数位又将出现闪烁,同样又可用置数键对其进行修改??,直到最后一位(操作中,若不对闪烁数位进行修改,可直接按一下位选键,使闪烁移至下一位待修改)。修改完成后,再按一次位选键,显示器显示的时间即为修改后的时间。如果使时间处于修改状态后,又不想修改时间,可操作模