一、用 途                  

YK-LS-S型直讀式流速機除廣泛應用於水工模型試驗外，還適用於給水排水設施、冷卻水、污水回收處理系統等作測流之用。   本機器隻須將流速機檢定曲線給出的參數K、C之值從麵板用撥碼開關置入，即能直接示出所測流速值而不須象計數器那樣查表，它是一種比流速機計數器更好的測流機器。                                                                                                               

二、電路原理                                                                      

本機器分傳感器和二次機表兩大部分。傳感器產生流速信號、二次機表將流速信號進行處理變成以數字形式表示的流速值。       

傳感器的頭部支承框架上，旋槳末端處有兩個電療，兩電療間形成水電阻。這個水電阻的大小隨著旋槳的轉動而周期脈動，旋槳每轉一圈，水電阻脈動兩次，測點的流速則與脈動頻率正比。二次機表中的信號放大和轉換電路則是將傳感器的電阻脈動變成電脈沖，這就是流速信號。流速與流速信號頻率之關系通過檢定曲線確定。檢定曲線近似一條直線，可用一條直線方程來表示：              

V=KN+C               （1）

或     V=Kn/T+C               （2）

式中：V==流速（米/秒）  N==流速信號頻率（信號/秒）

   K==檢定曲線斜率   T==測量時間（秒）

   n==在測量時間T內的流速信號數目

   C==與阻力有關的系數（米/秒）

    從公式（2）中可以看出若采取適當的電路，以解決乘K、除T、加C的問題，就能得到流速。本機器正利用這一原理，設置相應電路，從而直接以流速形式顯示測量結果、實現數字直讀。

三、電路結構及組成

本機器結構圖如圖一所示，它包括信號放大、乘K電路、累加器、置C電路、晶振及分頻，控制器及顯示器等電路組成。

信號放大是將旋槳轉動信號進行調制及放大等處理的電路。

乘K電路包一個三位十進制計數器，三個0—9撥碼開關（置K值之用）等電路組成。此電路的作用是對每來一個流速信號，使累加器累加一個K值並送到除T電路。

除T電路。本機器的測流時間T設2秒、4秒、10秒、20秒、40秒五檔。因此除T電路應具有除2、除4、除10、除20、除40的功能。

置C（加C）電路由二個8421BCD碼撥碼開關置入，在累加器每次置零後預先將C值置入累加器中。

累加器接收除T電路送來信號並進行計數。每來一次流速信號累加一次K/T值，直至測量時間終止。測量終止時，累加器終值為Kn/T+C。

晶振及分頻。使用晶體振蕩器、作時間基準，並通過分頻推動本機器運行。

累加器及計時器置零電路。計時器計至所選擇的測量時間T時溢出一信號使計時停止。顯示3~5秒後再產生一置零信號

使計時器及累加器置零。置零結束後，計時器立即開始為下一次測量重新計時。

自校電路。自校時使用頻率為100的時標代替來自傳感槳桿的流速信號。自校時使用自校檔，將機器顯示的讀數與按公式V=Kn/T+C算出的理論值進行比較，以檢查機器是否正常。

四、麵板及控制系統

  前麵板佈置有流速機輸入插口、置K置C撥碼開關，測量時間撥碼開關、自校一一測量選擇開關、信號數一一流速選擇開關、電源開關及顯示屏。後麵板上有電源插口、保險器盒。

顯示屏共有七個數位管並分成三部分。右上方一個是監視旋槳用的。旋槳轉動時，它的光點會順時針方向跳動轉圈，隻要它在轉圈，就表示旋槳在旋轉。右下方二個數位管是計時用的，一個為個位，另一個為拾位。左邊四個是顯示流速用的，小數點在第二位的右下角，流速單位是米/秒。

K、C值置入方法

麵板上K值撥碼開關有三位、C值撥碼開關有兩位。流速傳感槳桿參數K、C值均由這兩組撥碼開關置入。

置K方法。在所選的傳感器檢定曲線上找出它的K值。通常，K值的有效數為小數點後1~5位。使用時將其四舍五入至第三位。隻要在麵板上K的三個撥碼開關置入這三位數值即可。例如K=0。01452，將第四、第五位四舍五入後得K=0.015, 將第一位（從左邊算起）撥碼開關撥至0，將第二位撥至1，將第三位撥至5，K值即置入完畢。

置C方法。與置K類似。從檢定曲線上找出C值。C值的

有效數一般在小數點後1~3位，使用時須將第三位四舍五入至第二位。例如C=0.03，在麵板上將C的撥碼開關的第一位撥至0，第二位撥至3，C值即置入完畢。

“信號數—流速”選擇開關打至“信號數”檔，本機器作計數器用，打在“流速”檔，則為直讀式流速測量之用。

五、使用方法

1、準備方法

（1）根據所測的流速范圍，選擇合適的傳感測桿。

（2）將傳感測桿置於測點上，並用信號傳輸線接至麵板上的輸入插口。

  （3）打開電源開關，將該傳感測桿的K值、C值用撥碼開關置入，然後撥至選擇測量時間對應的碼。

 （4）察看旋槳監視器中那隻數位管的光點是否在轉圈，如果在轉圈，說明旋槳在旋轉；如果不轉圈，說明旋槳不動瞭或者信號傳輸線沒有連接好，要清除障礙，使信號暢通。

2、機器的自校

將“自校—測量”開關打向“自校”一檔，此時即有每秒100周的標準信號作為流速信號進入測量電路。

   （1）流速自校。將“信號數—流速”開關置於“流速”一檔，此時麵板上所顯示的流速為在該K、C值時，每秒100個流速信號所對應的流速測量值。可以先按公式V=KN+C（此時N=100）計算出流速的理論值，然後將機器麵板上所顯示的值與其比較，若誤差小於±1%，即可認為機器是正常的。例如K=0.015, C=0.03, N=100, 則算出V=0.015×100+0.03=1.53(米/

秒)，再看看機器所顯示的值與其相差多少。               

（2）信號數自校。將“信號數—流速”開關置於“信號數”一檔。此時，麵板上左邊一組的四個數位管，成為計數器，置K開關與它無關，但C值應置零（否則讀數多C值）。若測量時間選2秒，則計數器讀數應為200；若測量時間選4秒、10秒、40秒，則計數器讀數分別應為400、1000、4000。若實際讀數與此正常值相差小於±1亦可視正常。                       3、直讀式流速測量

經過自校，確認機器處於正常狀態後，即可進行流速測量。此時“自校—測量”開關應打向“測量”一檔，“信號數—流速”開關應打向“流速”一檔。這時機器即能定時地反復地進行自動測量。每測次包括C值預置、測量、顯示及歸零四個步驟。這四個步驟結束後再作下一測次測量。每個步驟所經歷的時間為：C值預置零點幾秒，測量10秒（或2、4、20、40秒由所選的鍵決定），顯示約3~5秒，歸零約零點幾秒。每次顯示時，其讀數即為該測次的流速值（顯示到以米/秒為單位的小數點下兩位），可以記錄下來。每一次測點可測量一次或多次（求平均）。每個測點測完後，須將傳感器移至下一個測點，才能進行下一個測點的測量。

   上述方法可用來直接測量水池、渠道和水工模型等天然水體的流速。在水工模型試驗中，常常還須換算成原型流速，本機器亦具有直接求出原型流速的功能。

原型流速測量換算方法

由水力學模型試驗理論得知，原型流速與模型流速的關系為：

            V原=√λ·V模              

式中l為原型與模型的比尺。將V=KN+C代入上式得到:

            V原=√l·(KN+C)

                =√l·KN+√lC

                =K’N+C’

式中K’=√l·K    C’=√l·C

根據所測模型的比尺l及所用的傳感槳桿的K及C, 算出K’及C’。將K’小數點後第四位及C’小數點後第三位分別作四舍五入處理, 然後用撥碼開關置入, 每測次在顯示屏上所顯示的值即為該測次模型流速換算成相應的原型流速的值(小數點位置不變)。

4、信號數的測量

將“信號數—流速”開關撥向“信號數”一檔, 此時小數點消失, 同時將C的撥碼開關全撥至0, 即可作計數器用, 也就是可測量信號數n, 而流速信號頻率：

                N=n/T (信號/秒)

式中n—流速信號個數    T—所選測量時間

在檢定曲線上即可找到對應於該N的流速V值。這種測量n再查表, 求出流速V的方法, 效率低些, 但采用此法在低速時可減少誤差。

六、註意事項            

1、二次機表應保持乾燥避免潮濕, 長期不用, 使用前最好預熱二、三十分鐘再用。

2、傳感器的保護。傳感槳桿, 特別是旋槳部分, 要輕拿輕放。用完後，用清水沖洗乾凈後放入盒內妥善保存。旋槳應避

免高溫和暴曬, 以免變形造成性能改變。

3、傳感槳桿正對流向的方向應是: 螺絲軸承在前, 兩電療在後,使用時旋槳軸線要正對流向, 如果偏瞭, 誤差就大。

4、新制造的槳桿, 電療表麵會有金屬光澤, 放久瞭, 電療表麵會氧化變黃，用瞭較長的時間會變灰、變黑，使流速信號幅度減少以至不計數。此時應用尖頭小刀刮去電療表麵灰黃或灰黑色極化沉淀物質，信號幅度便可恢復至正常值。

5、有時旋槳軸會纏上纖維等雜物，此時可用不銹鋼鑷子及時排除。有時泥沙把瑪瑙軸承的凹口填塞瞭，乾結後的泥沙使旋槳轉動不靈。這時可把槳桿頭部泡浸於清水中，幾分鐘後再搖動幾下，力求把泥沙洗去。

6、測量時，勿用濕手握槳桿頂部，以免兩接線孔被濕手連通。

7、信號傳輸線長度為10米。若不夠長，可自行另配，但以不超過25米為宜。

8、測量時間長度對測量誤差有一定影響。一般來說，若速度低時，應取較長的測量時間，亦即應保證在所取的測量時間內總的流速信號在50~100以上，因為對於計數器來說，誤差一個信號是正常的。對於50個信號，差一個就是2%，所以在低速時，要取較長的時間。例如，對於低速桿和中速桿，0.05米/秒以下的流速應取40秒或20秒的測量時間，對於0.06米/秒以上的流速，才可以用10秒的測量時間。

9、傳感測桿在旋槳不破損的情況下可累計使用200~500小時，之後最好重新進行檢定。如旋槳破損，則不能再用，須換新槳桿或換槳後重新檢定再用。

七、技術性能

1、  旋槳式傳感槳桿性能

2、  適合於天然淡水（電導率150~1200微西）

3、  適合於含沙量小於40‰的水流

4、  測量時間2、4、10、20、40秒五檔，每次顯示3~5秒

5、  流速最大讀數99。99（米/秒）

6、槳桿至二次機表輸入端的信號傳輸線一般配給10米長（不夠長可自配，最長達25米）

7、  電源220伏50周，功率小於3瓦

8、  機表體積為8×18×16（厘米），重約2公斤

9、機器一般配傳感槳桿一盒（1~6支，按用戶要求數量及規格配給）

（說明：標題圖片僅供參考）