李劍輝,金福一
(遼寧省水文水資源勘測局,遼寧 沈陽 110003)
旋杯式低流速儀在遼寧地區(qū)使用廣泛,每年 9 月下旬至次年 3 月末,河流流量小,流速低,基本上所有測次都使用旋杯式低流速儀。在枯水年份,或汛期大水時漫灘等低流速情況下也要用到旋杯式低流速儀。
旋杯式低流速儀最常用的是 LS78 型低流速儀,它定向靈敏、結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。起轉(zhuǎn)速度:ν0≤ 0.018 m/s,測速范圍:0.02~0.50 m/s。儀器主要包括旋轉(zhuǎn)部件、傳訊部件和尾翼部件 3 個部分。
(1)要定期查看儀器檢定證書是否過期。如超出檢定證書規(guī)定的有效期,必須重新檢定方可使用。
(2)經(jīng)常查看儀器靈敏度及信號狀態(tài)是否良好。如有旋杯轉(zhuǎn)動不靈活、信號故障等情況,必須修復(fù)方可使用。
(3)根據(jù)當(dāng)前水流流速判斷當(dāng)前水流最大流速是否超過旋杯式低流速儀的公式使用范圍。如果流速超過檢定公式使用范圍,應(yīng)換成其他適合的流速儀,不得使用旋杯式低流速儀。如果使用低流速儀測驗(yàn)大于 0.5 m/s 流速的水流 ,則旋杯振動過大,造成頂針和旋軸磨損嚴(yán)重,儀器工作狀態(tài)偏離檢測公式,干簧管使用壽命縮短,流速儀信號計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確等一系列問題,影響測驗(yàn)數(shù)據(jù)精度。
(4)每個測點(diǎn)施測完畢,儀器出水后,如果發(fā)現(xiàn)旋杯上有水草等雜物纏繞,必須清除雜物并重新測驗(yàn)該測點(diǎn)流速,以保證測驗(yàn)精度。
(5)旋杯式低流速儀在使用中應(yīng)輕拿輕放,避免撞擊等影響儀器工作狀態(tài)的情況出現(xiàn)。
LS78 型低流速儀在使用過程中有時易出現(xiàn)信號故障,應(yīng)該及時解決。
主要是由于磁鋼磁性過強(qiáng),干簧管質(zhì)量不好,或因被磁鋼磁化導(dǎo)致干簧管簧片始終接觸造成的。
解決辦法:更換磁鋼或干簧管,將磁鋼和干簧管進(jìn)行選配,調(diào)整干簧管觸點(diǎn)與磁鋼的位置,使信號長度符合要求。儀器不用時,避免干簧管簧片長期處于吸合狀態(tài)。
信號忽長忽短或忽有忽無,是由于信號線未壓緊,干簧管與導(dǎo)電彈簧有虛焊,或者防護(hù)罩接線柱、壓板、導(dǎo)電彈簧和傳訊座之間接觸不良造成的。
解決辦法:壓緊信號線;檢查虛焊處,重新焊好;檢查各處接觸情況是否良好,生銹的部位要打磨光亮,旋緊防護(hù)罩。
主要是由于干簧管觸點(diǎn)不動作,或磁鋼磁性減弱造成的。
解決辦法:更換干簧管或磁鋼,也可選擇靈敏度高的干簧管搭配使用。
儀器靈敏度低,起轉(zhuǎn)不靈敏,旋杯在即將停止轉(zhuǎn)動時,有時有跳動或突然停止現(xiàn)象,原因如下:
(1)寶石、瑪瑙軸承嚴(yán)重磨損或破裂;
(2)頂針尖嚴(yán)重磨損或斷裂、生銹;
(3)旋軸間隙未調(diào)好,過小或過大;
(4)旋轉(zhuǎn)部分有異物纏繞;
(5)磁鋼座位置偏高或磁鋼脫落使旋軸轉(zhuǎn)動受阻;
(6)軛架被撞變形,上下 2 孔不同軸。
解決辦法:更換新的寶石、瑪瑙;更換新頂針;重新調(diào)整旋軸的間隙,使其控制在 0.03~0.05 mm 范圍內(nèi);有纏繞異物可人工清除;重新將磁鋼與磁鋼座貼牢或調(diào)整磁鋼座位置;校正軛架同心度或更換軛架(更換調(diào)整后的流速儀應(yīng)重新檢定)。
LS78 型低流速儀屬精密測流儀器,只有正確地使用和仔細(xì)地養(yǎng)護(hù),保證其正常的工作,才能獲得可靠的水文資料。
使用前,應(yīng)認(rèn)真閱讀儀器使用說明書。換下旋盤固定器,安裝頂針支部件,頂針不得隨意調(diào)換。應(yīng)輕拿輕放,避免碰撞。
使用后,即用清水沖洗儀器,取下頂針支部件,將儀器擦拭干凈并晾干。安裝旋盤固定器保護(hù)旋杯,頂針支部件注油存放。
當(dāng)儀器長期放置不用時,儀器及全部附件應(yīng)穩(wěn)妥地放在儀器箱中,并放置在通風(fēng)、干燥的地方。頂針支部件應(yīng)注入儀器油并覆蓋棉花和黃油,以免儀器油揮發(fā)造成生銹。
北方地區(qū)冬季河流結(jié)冰,水流流速偏低,適合使用旋杯式低流速儀。使用前,應(yīng)在測點(diǎn)垂線位置事先打好冰孔,再施測。完成 1 條垂線測量后,應(yīng)快速將低流速儀移至下一垂線冰孔中,避免低流速儀暴露在零下環(huán)境中時間過長,以防止儀器凍結(jié)。
低流速儀的旋杯采用 PC 工程塑料,一旦凍結(jié)不能采用火烤的方式解凍,否則會造成旋杯變形損壞。為防止儀器凍結(jié)影響測驗(yàn),最好在施測前,用暖瓶帶 1 壺溫水,儀器凍結(jié)后澆上適量溫水即可解凍。
低流速儀使用完畢后,應(yīng)在有取暖設(shè)備的室內(nèi)晾干注油保養(yǎng),不可將低流速儀置于室外等低溫環(huán)境中,以免影響下一次測驗(yàn)工作。
經(jīng)過維護(hù)保養(yǎng)的流速儀,頂針支部件不易生銹,儀器工作狀態(tài)良好,檢測公式穩(wěn)定有效,檢測數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,完全滿足水文測驗(yàn)的需要。
流速儀檢定公式穩(wěn)定期為 1 年,超過 1 年或出現(xiàn)異常時,檢定公式系數(shù)可能發(fā)生變化,需重新檢定方可使用。
[1]GB/T 11826-2002,轉(zhuǎn)子式流速儀[S].
[2]梁國華,蔡克疆,姚永熙,等. 水文儀器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編[G]. 南京:1993,3.