旋浆式流速仪
1 概述
1.1 主要用途及适用范围
LJ20系列旋桨式流速仪执行GB/T11826-2002《转子式流速仪》等相关***。
旋桨式流速仪广泛适用于水文测验、水利调查、农田灌溉、径流实验等，亦可适用于水电、环保、矿山、交通、地质、科研院所、市政等行业或部门进行相关流速或流量的监测。
1.2 型号的组成及其代表意义
2 主要技术性能及参数
1） 旋桨回转直径： Φ125mm
2） 旋桨水力螺距b： 200mm（理论值）
3） 起转速度v0： 0.03m/s
4） 临界速度vk： 约0.13m/s
（以实际检定值为准。据统计分析，vk远小于上述值。）
5） 测速范围： 0.04m/s～10m/s
6） 输出信号： 磁激式开关接点通断信号
7） 信号数/转子转数： 1/20（LJ20A型）
（每20转1个信号）
1/1（LJ20C型）
（每1转1个信号）
8） 开关接点容量： DC U≤24V
I≤120mA
9） 接点工作次数： 1×107
10）全线相对均方差m： |m|≤1.5% （用于v≥vk时）
11）相对误差δ： |δ|≤5%（用于v＜vk时）
12）工作水体环境： 水温0℃～＋40℃
水深0.2m～50m
悬移质含沙量≤50kg/m3
13）贮存环境： 温度－25℃～＋55℃
湿度≤90%
流速仪的使用应严格按照SL443-2009《水文缆道测验规范》、GB50179-93《河流流量测验规范》及其它相关水文测验规范的有关规定执行。
5.1 使用前的准备
流速仪入水使用前，应进行以下简单测试：
（1）灵敏度测试
1）对准旋桨迎水面轻缓而均匀地吹气，旋桨应能轻松起转，无卡顿现象；
注 该项测试在很大程度上取决于使用者的实际经验，应反复测试，熟练掌握，以便今后有所比较。
2）用手快速拨转旋桨，应无急停现象。
（2）信号测试
使用计数器或音响器、万用表等进行测试，信号应准确、可靠。对于LJ20A型，其信号占空比约7/20。
5.2 流速与转子速率的关系
在临界速度vk以上，水流速度（通常指某测点的时段平均流速）与流速仪转子速率之间存在一个比较稳定的线性关系。LJ20系列旋桨式流速仪具有良好的低速性能，为方便数据处理，在确保精度的前提下，测速范围内提供以下统一关系式：
（1）
式中： v—流速（时段平均流速），m/s
a—流速仪常数，m/s
b—旋桨水力螺距，m
n—流速仪转子速率，s-1
（2）
式中： R—流速仪转子总转数
T—测速历时，s
为消除水流脉动对测量精度的影响，根据水文测验规范的要求，一般T≥100s。
对于LJ20A型旋桨式流速仪，转子每旋转20转，流速仪产生1个信号，因此公式（1）有如下表述：
（3）
式中： N—测速历时内总信号数
对于LJ20C型旋桨式流速仪，转子每旋转1转，流速仪产生1个信号，因此公式（1）有如下表述：
（4）
式中： N—测速历时内总信号数
公式（3）、（4）中a、b值的确定，由专门的流速仪检定机构通过水槽检定（参见GB/T 21699-2008《直线明槽中的转子式流速仪检定/校准方法》）后给出，并出具检定证书。对于不同的流速仪个体，其值各不相同。流速仪出厂前，检定证书随机发出。用户在使用流速仪前，可从检定证书中查出该台流速仪的相应a、b值。
由上述可知，用户只需测出总信号数及对应的测速历时，便可计算出该时段内某测点的平均流速。
5.3 使用、操作及注意事项
流速仪一般需与合适的计数器一起使用。根据信号数与转子转数的比例，低速测量时亦可采用人工计数（如音响器与秒表配合使用）。
注 使用流速仪计数器可自动测算流速，方便快捷。
使用过程中应注意以下事项：
（1）入水前，裸露的信号接线处应用绝缘胶布或胶带裹紧，以免水体成为信号介质；
（2）使用悬杆、悬索方式安装时，应注意流速仪在水中的平衡状态。若发现有不平衡现象，通过调整尾翼部件内部平衡螺钉的位置，可使流速仪在水中处于水平状态（流速出厂前已做好该项调整）；
（3）入水前，应检查流速仪安装各环节是否稳固；
（4）流速较大时，应安装尾翼部件，并应使尾翼部件先入水，以利定向；
（5）流速仪提出水面时，为防止可能发生的旋桨松脱现象，不可使旋桨迎水面背离流向（流速较大时尤其注意）。
