一、用 途

YK-LS-B型便攜式流速儀除廣泛應(yīng)用于農(nóng)灌渠道的直接測流或

校核大小渠道上堰、閘、槽的量水曲線之用外，還適用于工礦排污、

生活污水流量巡測、淺水河溪測流、野外水源查勘、徑流試驗等方

面。

  二、工作原理

  本儀器分傳感器（探頭）和二次儀表兩大部分。傳感器產(chǎn)生流

速信號，二次儀表將流速信號進(jìn)行處理變成以數(shù)字形式表示的流速

值。                 

本儀器的傳感器是旋槳—水電阻式流速傳感器（簡稱旋槳探頭，

下同），它是由支承框架、旋槳、軸承、電及接線塑釘?shù)冉M成（

見后圖）。兩電間水電阻的大小隨著旋槳的轉(zhuǎn)動而周期脈動，而

此脈動頻率則與測點處的流速成正比。二次儀表中的信號放大和轉(zhuǎn)

換電路則是將旋槳探頭的水電阻脈動變成電脈沖，這就是流速信號。

旋槳每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生兩個信號。流速與流速信號頻率之間的關(guān)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—在時間T內(nèi)的流速信號數(shù)目

N—流速信號頻率（信號/秒）C—與阻力有關(guān)的系數(shù)（米/秒）

T—測量時間（秒）        K—檢定曲線斜率，即信號螺距

從公式（2）中可以看出，若采取適當(dāng)電路以解決乘K、除T、

加C的問題，就能得到流速。本儀器正利用這一原理，設(shè)置若干

相應(yīng)電路直接以數(shù)字形式顯示流速測量結(jié)果、實現(xiàn)流速直讀。

三、電路結(jié)構(gòu)及組成 

    本儀器電路包括信號放大、乘K電路、除T電路、累加器、置C電路、晶振及分頻、計時、自校、人工歸、面板顯示、電源等部分。

        乘K電路包括一個三位十進(jìn)制計數(shù)器，三個撥碼開關(guān)（0—9碼，置K值之用）及其附屬電路。

        除T電路。本儀器的測流時間T分為4秒、10秒、20秒、40秒、80秒、100秒六檔。因此，除T電路應(yīng)具有除4、除10、除20、除40、除80、除100的功能。

        累加器接收除T電路送來信號進(jìn)行計數(shù)。每來流速信號累加K/T值。測量終止時，累加器終值為Kn/T+C。

        置C電路由一個撥碼開關(guān)（8421BCD碼）置入。

        時間基準(zhǔn)及計時。用晶體振蕩作時間基準(zhǔn)，經(jīng)多種分頻后推動本儀器運行。

歸電路。計時器計至所選擇的時間T時溢出一信號使計時器及累加器停計。停計歷時約3～4秒，此時可讀取流速值，然后計時器和累加器自動歸。之后，計時器和累加器再次開始工作。

        自校電路。自校時使用頻率為100的時標(biāo)來代替來自傳感器的流速信號。使用前可使用自校檔，將儀器顯示的讀數(shù)與按公式V=Kn/T+C算出的理論值進(jìn)行比較，以檢查儀器是否正常。

   四、面板及控制系統(tǒng)  

前面板布置有接收旋槳探頭輸入插口及接線柱（兩種輸入方式可任選一種）、置K置C撥碼開關(guān)、測量時間選擇開關(guān)、自校—

測量選擇開關(guān)、電源開關(guān)、（人工）歸按紐及顯示屏。儀器背面

是電池盒及其蓋板。

顯示屏共有六個數(shù)碼管并分成三部分。右上角的一個是旋

槳旋轉(zhuǎn)用的。旋槳轉(zhuǎn)動時，它的光點會順時針方向跳動轉(zhuǎn)圈，只要

它在轉(zhuǎn)圈，就表示旋槳在水中旋轉(zhuǎn)。右下邊二個數(shù)碼管是計時用的，

左邊三個是顯示流速用的，小數(shù)點在位右下角，流速單位為

米/秒。

面板上K值撥碼開關(guān)有三位，C值撥碼開關(guān)有一位，流速傳感

器參數(shù)K、C值均由這兩組撥碼開關(guān)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值的數(shù)在小數(shù)點后2～4位。在面板上K的三個撥碼開關(guān)從左

到右依次置入K值小數(shù)點后第2～4位數(shù)值即可。例如K=0.0301，

將面板上K的位（從左邊算起）撥碼開關(guān)撥至數(shù)碼為3，將第

二位撥碼開關(guān)撥至0，將第三位撥至1，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

數(shù)一般給出到小數(shù)點后的第三位，但使用時應(yīng)將第三位四舍五入至

第二位。例如C=0.032，在面板上將C的撥碼開關(guān)撥至3，C值即置

入完畢。

五、傳感器結(jié)構(gòu)及信號接出

傳感器(旋槳探頭)結(jié)構(gòu)如后圖所示。旋槳軸兩端均有寶石軸承

支承。旋槳與電間的距離大約為0.5～1毫米。

流速信號的接出:

流速信號的接出需使用二芯信號傳輸線及相同的兩顆塑料接線

螺釘。塑釘內(nèi)沿軸向有一通心穿孔而且一頭大一頭小，用來信號線。將兩塑釘從框架上旋下，將信號線前端約15~18毫米左右的緣外皮削掉，并將露出的16條銅芯絲擰結(jié)成一股，從塑釘頭部的大孔穿入，使緣部分深入大孔內(nèi)6毫米以上（盡量穿入），并使銅芯從另一頭（釘尾）的小孔穿出。穿出小孔外的銅芯長度應(yīng)在5~9毫米左右。再將銅芯捏成一團(tuán)塞住小孔（留在小孔外）或?qū)~芯分散成幾股，散置于小孔外側(cè)周圍（但不能蓋住螺蚊，妨礙旋入旋出功能）。兩顆塑釘及兩根信號線前端都作這樣處理。然后將穿了信號線的兩顆塑釘在旋入探頭電后的兩個螺孔內(nèi)擰緊。這樣處理得當(dāng)，信號線就與兩電接通了。信號線的另一端接儀器輸入端。

  六、測桿的使用

流速儀在使用時還須使用測桿，將旋槳探頭固定于測桿一端并水中測點位置，同時用信號傳輸線將探頭上的電與二次儀表的輸入端連接起來進(jìn)行測流。

本所提供的測桿是由二節(jié)不銹鋼管連接而成，全長約3米。由于不銹鋼管壁沒有刻度，所以在測桿上設(shè)水深標(biāo)記（用小繩或橡皮筋）時應(yīng)加上旋槳軸至桿底的距離。               

在同一垂線上可設(shè)幾個測點，由使用者自定（參照水文測流規(guī)范）

自行制作測桿。由于測量環(huán)境差別很大，有時可以因地制宜地制作適于自己使用的測桿，其材料可以選用自來水管、不銹鋼薄

壁管、竹桿、木棒、木尺等，長度自行確定。 

七、使用方法

1、準(zhǔn)備工作:

（2）裝入電池：旋下二次儀表背面的兩顆塑釘，取下電池

盒蓋板裝入5#電池三節(jié)（注意電池正負(fù)方向），重新蓋好電池

蓋板。打開電源開關(guān)，若此時面板上數(shù)碼管亮了，說明電池接

好了。

（3）用“自校”檔檢查儀器：

將旋槳探頭的K、C值用撥碼開關(guān)置入，并按下所選測量時間

的鍵。將“自校—測量”開關(guān)打向“自校”一檔，此時即有每秒

100個信號模擬流速信號進(jìn)入測量電路。在每次測量時間終了時面

板上所顯示的流速值為在該K、C值時每秒100個流速信號所

對應(yīng)儀器測量的流速值，可與從公式V=KN+C（此時N=100）

計算出流速的理論值作比較若相差小于&plun;1%，即可認(rèn)為是正常。例如K=0.0301，C=0.03，N=100，算出其理論值V=0.0301

×100+0.03=3.04米/秒，再看儀器讀數(shù)與其相差多少。

（4）用“測量”檔檢查儀器：

a、將“自校—測量”開關(guān)打向“測量”檔。

b、將儀器、探頭用信號線連接成通路。用兩塑釘將信號線的

一端接通探頭上的電,另一端接儀器的輸入端。            

c、將探頭放入流動水體內(nèi)或盛有水的水桶內(nèi),沿旋槳軸方向來

回擺動。這時, 儀器面板上右上方的一只數(shù)碼管的光筆就會順時針

方向轉(zhuǎn)動。若它不跳動轉(zhuǎn)圈, 就說明旋槳不動了,  或者信號線沒

接通。要清除障礙,使信號接通。只要這只稱為“旋槳”的

數(shù)碼管的光筆在不停地轉(zhuǎn)圈，就說明旋槳在不停地轉(zhuǎn)動。

（1）制作和連接好測桿。

經(jīng)過用“自校”、“測量”檔檢查，確認(rèn)儀器處于正常狀態(tài)后，即

可進(jìn)行現(xiàn)場流速測量。

2、流速的測量

用測桿將探頭調(diào)放于水中預(yù)定的位置上。然后將信號線緊靠著測桿向上伸延，使另一端接儀器輸入口。這時應(yīng)注意信號線在水下部分應(yīng)盡可能短，不能讓信號線有一段隨水漂流或通過渠水水體拖向岸邊，只能沿測桿桿身（用小繩或膠布將信號線扎貼于桿身）垂直向上攀上測橋（或再沿側(cè)橋拖向岸邊）后接儀器輸入口。

   此時，“自校—測量”開關(guān)應(yīng)打向“測量”檔，這時儀器能反復(fù)地定時地進(jìn)行自動測量，每測次包括置C、測量、停止（即顯示讀數(shù)）及歸四個步驟。這四個步驟結(jié)束后再作下一測次測量。每一步驟所經(jīng)歷的時間為：置C點幾秒、測量時間T秒(可選)、停止約3～4秒（此時便可讀取并記錄流速），歸約點幾秒。每次停止時其讀數(shù)即為該測點的值，該測點可以測量或多次（求平均）。每個測點測完后，須將旋槳探頭移至下一個測點，才能進(jìn)行下一個測點的測量。

         3、人工歸：

    前面板上有（人工）“歸”按鈕開關(guān)，當(dāng)它按下并松開后，流速及計時為，約點幾秒后重新開始測速、計時。在測流開始時，可按下這個“歸”開關(guān)而不到T秒結(jié)束。

八、注意事項

1、旋槳探頭要輕拿輕放。使用后應(yīng)用抹布抹干后放入

盒內(nèi)保存。旋槳應(yīng)避免高溫和暴曬，以免變形后性能改變。 

      2、掛有探頭的測桿不能平放在地面上，須使掛有探頭

的一端墊高，使探頭離開地面一些，成懸空置放。從測橋上將

測桿水中和提起時，須將測桿遠(yuǎn)離橋邊一些，以免將旋

槳和兩個接線塑釘撞壞。

3、旋槳探頭正對流向的方向是：螺絲軸承在前、兩電

及接線螺釘在后。使用時須使旋槳軸正對流向。                                     

4、可用不銹鋼鑷子清除纏在軸承上的水草、纖維等雜物。

5、探頭用久了，它的電表面會失去光澤，逐漸變灰變

黑，會使流速信號幅度減少以致不計數(shù)。這時須將旋槳探頭

在水中泡浸幾分鐘，再用尖頭小刀刮去電表面灰黑色沉積

物質(zhì)，信號幅度會恢復(fù)正常。

6、信號連接線為普通軟芯電線，其緣包皮直徑為2毫

米。不能用太大或太小的其他電線，太大了塞不進(jìn)接線塑釘?shù)?/span>

大孔（不能自行擴(kuò)大此孔），太小了易折斷。信號線長度為15

米。若不夠長，可自己另配，但以不過25米為宜。使用時

入水（水面下的）長度越短越好，以不過5米為宜。

7、因測桿較長，又是金屬導(dǎo)體，使用時須注意避開使用

場所上空低矮的電力線，以免觸電。

8、本儀器不怕天氣的冷熱，但需保持通風(fēng)干燥，避免潮

濕及雨雪飄打。若雨水滲入不多，可放在通風(fēng)處風(fēng)干或曬干；

若滲入太多，或跌落水田中、渠中、則需卸下電池，打開上下

左右蓋板風(fēng)干或曬干（1～2天）后，用“自校”檔及“測量”

檔按前述方法檢查確認(rèn)正常后，才能使用。

 9、本儀器使用5#電池三節(jié)，正常電壓為4.5伏，但在3.5～5伏范圍內(nèi)也能正常工作。電壓降到3.3伏以下可能就停計了，此時要更換電池。若儀器每天使用三次，每次30～40分鐘，則一組電池可用幾天至十幾天。不用時須將電池取出。

       10、在旋槳不破損的情況下，探頭可累計使用300～600小時，過后重新進(jìn)行檢定。如旋槳破損，則用，須換新探頭或換槳重新檢定再用。

   九、技術(shù)性能 

1、本儀器使用旋槳—水電阻式流速傳感探頭。旋槳直徑30毫米，小工作水深5厘米。

2、測速范圍0.020～4.0米/秒。

3、適用于天然淡水（電導(dǎo)率100～1200微西）及含沙量小于40‰的水流。

     4、測量時間有4、10、20、40、80、100秒六檔，每次讀數(shù)顯示時間約3～4秒。

5、流速顯示：用三位數(shù);讀數(shù):1厘米/秒;時間顯示:用二位數(shù)。還有一個數(shù)碼管具有“旋槳”的功能。

6、旋槳探頭至二次儀表輸入端的信號線為二芯電線、探頭與信號線使用半密封的水下接線方式。

7、信號線長10～25米。

8、旋槳探頭可與測桿分開，二節(jié)測桿接長可達(dá)3米。

9、二次儀表體積8×16×15（厘米），重約1.1公斤。

（說明：標(biāo)題圖片供參考）