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LJ12-1A型旋槳式流速儀
1 .LJ12-1A型旋槳式流速儀用途
本系列旋槳式流速儀造型小,，重量輕，攜帶方便,，適用于小河,、渠道、徑流實驗站,、水利調(diào)查和環(huán)保污水監(jiān)測等場合,，用以測定過水?dāng)嗝嬷蓄A(yù)定測點時段平均流速。配用CG16-1型泵站流速儀測桿,，可測中,、小型泵站單機流量。與積時式懸移質(zhì)采樣器配套,，供測流速,。安裝懸索轉(zhuǎn)軸部件可在深水中測流,。
2 旋槳式流速儀型號
本系列儀器按測流安裝方式和信號減速傳動部分結(jié)構(gòu)分：
LJ12-1A型旋槳式流速儀型——安裝測桿直徑Φ16mm，每一信號轉(zhuǎn)數(shù)：20轉(zhuǎn),；
3 旋槳式流速儀主要技術(shù)指標(biāo)
⑴ 旋槳結(jié)構(gòu)： 螺旋曲面三葉片，左旋,，PC工程塑料
⑵ 旋槳回轉(zhuǎn)直徑D： 60mm
⑶ 旋槳水力螺距b： 120mm
⑷ 儀器起轉(zhuǎn)速V0： ≤0.06m/s
⑸ 流速測量范圍V： 0.05～7m/s
⑹ 信號部件結(jié)構(gòu)： 磁敏干簧管電子開關(guān)
⑺ 檢定曲線相對誤差E： V≥0.2m/s時,，E≤±1.5％；
V<0.2m/s時,，E≤±5％
⑻ 開關(guān)觸點容量： 電流≤50mA,，電壓≤6V
⑼ 干簧管工作次數(shù)： 7000萬次
⑽ 儀器連續(xù)工作時間： 2小時（含沙量≤0.5kg/m3，水深≤1m/s時）
⑾ 儀器安裝測桿規(guī)格： CG16-1型
⑿ 懸索轉(zhuǎn)軸部件轉(zhuǎn)角： LJ12-2A/C型—水平360°,，垂直20°
⒀ 儀器工作水流條件水深范圍： 配用測桿時,，下限為0.1m，上限據(jù)測桿長度而定,；
LJ12-1A型旋槳式流速儀測流儀器
配懸索轉(zhuǎn)軸部件測流時,，0.5～40m
水體水溫： 0～40℃
懸移質(zhì)含沙量： ≤10kg/m3
4 流速儀工作原理及流速測量和計算方法
4.1流速儀工作原理
流速儀工作原理是基于：水流作用到旋槳時，旋槳產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動,，其轉(zhuǎn)速,與流速V之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系：V=f(n),。通過流速儀檢定水槽實驗，建立檢定公式,，在臨界流速VK以上,，近似一直線，用經(jīng)驗公式表示：
V=a+bn
式中V為流速：a為附加常數(shù),，旋槳結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后,，主要取決于主機內(nèi)摩阻力矩M；b為旋槳水力螺矩,，當(dāng)M值小而穩(wěn)定時,，主要取決于旋槳結(jié)構(gòu)參數(shù)，如旋槳機械導(dǎo)程,，形狀阻力,，表面阻力等；n為旋槳轉(zhuǎn)速,，為測速歷時T內(nèi)旋槳轉(zhuǎn)數(shù)N,，即n=N/T，轉(zhuǎn)數(shù)N為儀器輸出的信號數(shù)R與每一個信號數(shù)代表旋槳轉(zhuǎn)數(shù)Z乘積,，即N-ZR,。
VK以下低速區(qū)，水流動力矩ML很小,，只能勉強克服儀器內(nèi)摩阻,，推動旋槳旋轉(zhuǎn),。因此，旋槳運轉(zhuǎn)過程中受阻產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)運行,，故低速V-f(n)關(guān)系呈曲線形式,。檢定成果提供V～n 關(guān)系曲線圖，或近似的直線公式,。
LJ12-1A型旋槳式流速儀測流儀器
4.2 流速測量方法
旋槳流速儀測量流速,、流量應(yīng)遵照水文測驗規(guī)范規(guī)定的方法進行。測驗斷面,、渠道位置的選擇,、測線的布設(shè)、垂線測點數(shù)目及流量計算方法詳見水利部水文司編《水文測驗規(guī)范》第四卷,、第二冊流量測驗,。流速儀測量安裝應(yīng)根據(jù)水流條件，見圖1～4,。把儀器施放到預(yù)定測點位置,，并固定。測量歷時一般流速為100秒,，低速為200秒,，根據(jù)測速歷時T內(nèi)流速儀輸出的信號數(shù)R，可計算出儀器實際轉(zhuǎn)數(shù)N,，進而計算流速,。
4.3 流速計算方法
例：LJ12-2A型旋槳式流速儀，檢定公式：V=0.120n+0.010,，信號部件結(jié)構(gòu)為每一信號20轉(zhuǎn),，實際轉(zhuǎn)數(shù)N=ZR，即N=20×R,。在測速歷時T=100秒,，測得信號數(shù)R=50個。據(jù)此,，即可計算出流速,。首先計算實際轉(zhuǎn)數(shù) N=20×50=1000轉(zhuǎn)，代入公式（1）：
V=0.120×1000/100+0.010=1.21m/s
5 儀器結(jié)構(gòu)
LJ12-2A/C型旋槳式流速儀外貌如圖5所示,，可分為儀器主機和尾翼兩部分,。圖6為LJ12-2A/C型旋槳流速儀主機結(jié)構(gòu)，按其工組原理可分為：旋槳,，旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng),，信號轉(zhuǎn)換發(fā)生部分和儀器座等四部分。A、C型儀器結(jié)構(gòu)差別僅是旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)2A/C中信號減速傳動部分,，其余*相同,。
5.1 旋槳
旋槳結(jié)構(gòu)包括：三個螺旋曲面葉片（左旋）、槳柱和導(dǎo)流帽,。槳柱內(nèi)腔是一圓柱孔,，孔口為M9×1螺紋，供與旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)配合,；導(dǎo)流帽為槳頭,，旋槳旋轉(zhuǎn)外廓具有較好的流線型，水阻較小,。旋槳葉片正投影面積較大,，增大了水動力矩,，因而具有較好的低速性能,。旋槳材料選用PC優(yōu)質(zhì)工程塑料具有良好的抗沖擊強度、耐大氣老化和熱穩(wěn)定性特點,。
5.2 LJ12-2A型旋槳式流速儀支承系統(tǒng)
旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)（組件）為本系列旋槳流速儀的機芯,，LJ12-2A型儀器結(jié)構(gòu)如圖7所示。
旋轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)部分,、旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封部分,、旋轉(zhuǎn)支承部分、信號轉(zhuǎn)換發(fā)生部分,。
5.2.1 旋轉(zhuǎn)部分（球軸承支部件）
由旋槳軸,，旋槳軸密封圈，前,、后球軸承,，內(nèi)隔套和軸承內(nèi)圈并帽-螺絲套等組成。前,、后球軸承中間用內(nèi)隔套定位,，安裝在旋轉(zhuǎn)軸上,，后端用軸承內(nèi)圈并帽-螺絲套擰緊,，固定，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部分基體,。如圖7所示,。從總體看,，旋轉(zhuǎn)部分還應(yīng)包括旋槳轉(zhuǎn)套和 齒式密封裝置中的動套等，見圖6,。前,、后球軸承為不銹鋼精密儀表單列向心球軸承：8系列20000086MX、9系列1000096MX,，啟動摩擦力矩為0.5～1.0g.cm,；旋轉(zhuǎn)軸為Φ6×85mm,9Cr18不銹鋼,，具有良好的結(jié)構(gòu)剛度，制造精度高,，同心度小于0.01mm,，從而為本系列儀器支承系統(tǒng)提供高精度、穩(wěn)定可靠的旋轉(zhuǎn)支承基礎(chǔ),，具有低而穩(wěn)定的摩阻力矩和防銹能力,。
5.2.2 旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封部分
采用非接觸式迷宮密封結(jié)構(gòu)，由若干對動,、靜套相互套合,，構(gòu)成迂回曲折、細小縫隙的途徑（圖7）,，對河水的進入產(chǎn)生減壓,、消能作用，從而可減緩河水進入軸承油室,。分前,、后二級：前級a為轉(zhuǎn)套式，由旋槳轉(zhuǎn)套和滾花并緊螺帽,、篦齒式密封裝置后緣的靜套構(gòu)成,；后級b為篦齒式（圖9為放大圖），動,、靜套采用篦齒式,，組裝成一整體，具有更佳的密封效應(yīng),，安裝在軸承油室c前,。 
為確保儀器靈敏度，裝配前應(yīng)測試其軸,、徑向活動間隙：0.2～0.3mm,。
5.2.3 支承部分
由軸承座、軸承座密封圈和儀器座密封圈等組成,，用于安裝旋轉(zhuǎn)部分,、旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封和信號轉(zhuǎn)換部分。軸承座中間柱腔作為軸承油室（圖10）,。
5.2.4 信號轉(zhuǎn)換,、發(fā)生部分
信號轉(zhuǎn)換、發(fā)生部分包括機械運動的轉(zhuǎn)換,、減速和信號發(fā)生三個功能,。A型儀器減速比為1：20；C型為1：1。
5.2.4.1 減速齒輪支部件
由齒輪,、齒輪座,、齒輪軸、齒輪蓋,、磁鋼和齒輪軸卡等組成（圖11）,，齒輪20齒，裝于齒輪座槽中,，用齒輪軸支承,。磁鋼嵌在齒輪腹中，用齒輪蓋密封磁鋼N-S極圍繞齒輪軸線旋轉(zhuǎn),。
齒輪,、齒輪軸等零件均為精密儀表零件，制造精良,，具有很高的幾何精度和旋轉(zhuǎn)精度（同習(xí)度,、端面垂直度和徑向跳動量）和表面光潔度，以及小而穩(wěn)定的摩阻力矩（平均0.10g.cm）,，運轉(zhuǎn)平衡,，磁鋼為稀土釤鈷（SmCo-2）,，具有很高的磁能積和穩(wěn)定性,。