常用型流速儀儀器測量原理

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測量河流、湖泊和渠道等水體的水流速度的儀器。有機械、電測和超聲三種類型。機械型以轉子式為主，有旋槳式和旋杯式流速儀。電測型有電磁式流速儀。超聲型有時差法和多普勒法流速儀。

流速儀一般適用于定點測時段平均流速。由磁式流速儀或一轉多訊號的轉子式流速儀能測瞬時流速，也可用作動船法測速。 儀器的測速范圍一般為 0.03～5.00米/秒，適用水深一般為0.2～20米。1790年德國R.沃爾特曼制成轉子式流速儀，用于流速測量。中國20世紀50～60年代制造使用的旋杯式和旋槳式流速儀，具有防水防沙性能良好的特點。流速儀的發展方向是非轉子的電測技術、光學技術、超聲波技術和遙測技術。（見彩圖) 旋槳式流速儀主要由旋槳、身架和尾翼三部分組成。旋槳內裝有訊號觸點和軸承轉軸等，中國"25-1型”旋槳流速儀的轉軸系統中有曲折的迷宮結構，內部充滿輕機油，有較好的防水防沙性能，能在高流速和多沙河流中使用。旋槳式流速儀、旋杯式流速儀和旋葉式流速儀均屬轉子式流速儀，工作原理基本相同，是利用水流動力推動轉子旋轉，根據轉動速度推求流速。公式為：

式中υ為流速；N為時段內的總轉數；t為時段歷時；c為常數，反映轉子旋轉時的摩阻力；K值取決于槳葉螺距或杯型。K、c值均在專用水槽中檢定得出。在低速情況下由于c值的影響較大，流速公式呈曲線函數關系，不再使用上式。

轉數用計數器顯示，zui簡單的計數器是小電燈、電鈴和晶體管音響器。旋槳每轉動20圈,開關接通一次,電燈閃光或音響，由人工記數，停表計時，較完善的有電動計數表、電子計數器、計時計數器和直讀流速顯示器等，這些計數器可用于旋槳每轉動 1圈有許多訊號的流速儀，能提高測速精度。

電磁式流速儀原理是把水流作為導體，在一定的磁場中切割磁力線，即產生電動勢，其電壓與流速成正比。儀器沒有轉子，外形光滑，體積小，功耗低，體腔中有勵磁線圈，在表面與磁力線垂直的方向上鑲有一對電極與水體相通。當水流在其表面流動時，電極上產生微量電壓信號，用導線傳送到計數器上，經放大和模數轉換等電路處理，即可直接顯示流速。

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