主题：【分享】流速仪原理

　　　　　　　　　　　　　　　　流速仪
　　　　　　　　　　　　　　　　

科技名词定义
中文名称：流速仪
英文名称：current meter
定义：用于测定水流速度的仪器。
应用学科：水利科技（一级学科）；水文、水资源（二级学科）；应用水文学（水利）（三级学科）


概述

　　MGG/KL型便携式明渠流速/流量计是一种专为水文监测、江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速/流量测量的一种便携式测量仪表。它采用了特殊的超微功耗设计方案，全数字信号处理技术，使得仪表测量更加稳定可靠，测量精度高，可广泛用于水文、水利、农灌、给排水等需要经常移动测量且现场无电源的场合。
　　
特点

　　微功耗设计，二节3.6V锂电池，连续工作3年。 　　
　　测量传感器无可动部件，不会产生缠绕、堵塞，长期可靠连续工作。 　　
　　显示器采用高清晰背光源LCD显示器，全汉字菜单显示，操作简单，使用方便。 　　
　　仪表可同时显示流速、瞬时流速、累积总量、水位等多项测量参数。 　　
　　功能强大，仪表可做流速计使用，也可做明渠流量计使用（接入水位信号或输入水位深度，再将渠道或河道的断面数据输入即可实现流量测量）；可作便携式仪表使用，也可做固定式仪表使用。可满足不同断面的明渠、暗渠、河道的流速和流量的测量。 　　
　　各种信号输出型式：脉冲输出、RS-232、RS-485、GSM/GPRS远程无限通讯等可选。 　　
　　数据保存功能，最多可保存1000组数据，而且数据存贮时间间隔可任意设置以及数据查询。

主要技术参数
　　
　　测量范围：流速测量0.000m/s～10m/s，渠宽≤20m，渠深≤20m，边坡系数0～10。 　　
　　测量精度：±1.0%。 　　
　　供电方式：3.6V内置锂电池2节，连续工作时间为3年。 　　
　　显示方式：LCD大屏幕液晶显示器，全中文显示，可显示流速、瞬时流量、累积总量、水位等测量数据。 　　
　　输出信号：脉冲输出0.00001～1m³/P，可任意设置（无源光耦输出）；频率输出1～1000Hz，可任意设置。 　　
　　通讯方式：RS-232、RS-485，GSM无线数据远传（可选）。

外型尺寸

　　显示仪外型尺寸：127×114×80（mm） 　　
　　流速传感器外形尺寸：Ø32×390 　　
　　流速插杆长度：常规1500mm× 节数 　　
　　常规1000mm× 节数 　　
　　（流速杆长可根据用户要求制作）

操作规程

准备工作
　　根据委托方的要求和实测地的具体情况，确定测流断面、测点数目、流量计算方法和坏点修补办法。 　　
　　2.1.1 测流断面选择 　　
　　适用于流速仪法的测流断面有：封闭式管道或压力钢管；引水建筑物；断面规则的人工明渠. 测流断面的选择应符合ISO3354。 　　
　　2.1.2 测点数目选择 　　
　　流速仪测点数目应足以保证可以精确地确定整个测流断面上的流速分布，不允许只在一个测点进行测量。详见ISO3354，IEC41。 　　
　　2.1.3 流量计算方法 　　
　　流量计算方法一般有：双重图解积分法、平均流速的数值积分法、对数-线性法、对数-契比雪夫法（Log-Tehebycheff method）和直接积分法。在试验中只采用一种合同双方都认可的计算方法，若存在较大分歧则由试验负责人决定。 　　
　　2.1.4 坏点修补办法 　　
　　同一个测流断面上相邻测点的流速拟合后应比较光滑，否则就说明存在坏点，要用合同双方都认可的修补办法进行差值。
安装装置
　　2.2.1 流速仪安装装置 　　
　　流速仪安装装置的结构应有足够的刚度，以防止产生振动。另外要求该装置在使用过程中对流速仪产生的稳定阻力和干扰降低至最小。 　　
　　2.2.2 流速仪 　　
　　流速仪的数量应是测点数目的(1.1～1.2)倍。从叶轮后缘到安装装置支持杆头部的距离不得小于150mm。 　　
　　2.2.3电缆线 　　
　　电缆线的根数应是测点数目的1.1倍，并且每根线两头都要贴上一致的编号。
标定流速仪
　　2.3.1 要求 　　
　　一般情况下试验前均需经法定计量单位对流速仪进行专门标定，如果定期标定流速仪并显示出稳定的结果，试验前也可不要求进行标定。标定按ISO3455进行。 　　
　　2.3..2 范围 　　
　　流速标定的范围应尽可能包括试验过程中的局部流速范围。正常的标定范围为0.4m/s～6m/s，甚至8 m/s，其上限通常取决于振动情况。如果需要把标定曲线外推到最大流速的20%以外使用时，则必须由有关各方达成协议，并对由此增加的测量误差予以理解。
流速仪的安装检查
　　3.1 流速仪安装前应逐个检查流速仪是否旋转灵活、有无故障等内容。 　　
　　3.2 安装流速仪应注意水流流速矢量与流速仪轴线之间的夹角不得超过±5°当此夹角大于5°而又无法避免时，应采用自补偿旋桨式流速仪，直接测量流速的轴向分量，但其夹角必须在设计和标定的范围内。 　　
　　3.3 流速仪安装后应确保在试验中不发生任何破坏，特别是冲击、腐蚀或磨损引起的破坏。如果发现有可能发生破坏，试验后必须对流速仪进行标定。 　　
　　3.4 将流速仪与电缆线接好，把流速仪编号和电缆线编号记录下来，再电缆线的另一端与数据采集仪接好，然后逐个转动流速仪的叶轮，在数据采集仪上检查该通道的信号是否正常，若不正常应马上查找原因，及时处理。 　　
　　3.5 检查全部正常后，将流速仪及其安装装置一同吊入测流断面。
流量测量
　　4.1 试验前，应对至少两种典型工况，观察(10～15)min流速仪的转速变化，以决定波动的持续时间。如果流速存在波动，则每个测程至少应包括四个波动周期。 　　
　　4.2 调节流量，稳定3min后，用数据采集仪同步采集每一个流速仪的转速，时间应至 少持续2min。 　　
　　4.3 按流速仪的标定系数计算出该测点的流速，然后按事先约定的计算方法计算出该测 流断面的流量。 　　
　　4.4 试验结束后应所有流速仪是否完好，其桨叶上是否有杂物缠绕等内容。若存在以上现象，应按事先约定的修补办法对该测点修整。