張琮范

（平頂山高級技工學(xué)校 河南 平頂山 467000）

水流量的測量原理是采用水流速測量儀測出水流速度，再根據(jù)水流速度轉(zhuǎn)換出水的流量。但是，目前，測量水速的測量儀由于體積、不便于攜帶而只能用于大江大河的水流速的測量。在測量小河、小水渠以及污水排放溝、渠的流速測量時，大型測速儀便無能為力。

本文介紹的水流量測速儀是一種新型的目的是提供一種既能測量小水流、小水渠以及污水排放溝、渠的流速度，又便于攜帶、方便的便攜式水流速測速儀。該水流測速儀以獲得國家發(fā)明專利。

1 便攜式水流測速儀的結(jié)構(gòu)

圖1

便攜式水流測速儀的結(jié)構(gòu)由水流速度轉(zhuǎn)換裝置、萬向手柄裝置和紅外線測速儀三部分組成。

1.1 水流速轉(zhuǎn)換裝置的組成和作用

1.1.1 定向調(diào)節(jié)板（圖 1 標記中 1）

定向調(diào)節(jié)板可采用空心板或內(nèi)部充填有密度小于1g/cm2的輕浮材料的空心板。其作用能使測速儀和其它機構(gòu)漂浮在水面上。定向調(diào)節(jié)板的兩端為“楔”形。其作用是：自動調(diào)節(jié)水流的方向。

1.1.2 葉輪（圖 1標記中 2和 10）和葉片（圖 1標記中 9和 15）

葉輪和葉片的軸固定安裝在支承箱上，使之對稱分布在定向調(diào)節(jié)板的兩側(cè)。其作用是：采集水流速度。葉片伸入水中的深度為：30mm-40mm。

1.1.3 支承箱（圖 1 標記中 11）

支承箱可用輕質(zhì)材料制成，其主要作用是支承葉輪和紅外線測速儀。

1.2 萬向手柄裝置的組成和作用

1.2.1 支承板（圖 1 標記中 4）

支承板是有強度較大的輕質(zhì)材料所制成，用四個螺栓固定在定向板上，固定時要注意支承板的中心要與定向調(diào)節(jié)板的中心重合，并且支承板的板面中線要與葉輪的軸線重合，目的是保持測速儀在水中平衡。支承板的主要作用是：固定和支承萬向手柄。

1.2.2 萬向手柄（圖 1 標記中 5、6、7、14）

萬向手柄有萬向輪、伸縮桿和手柄組成。其主要作用是：拉動伸縮桿可以調(diào)節(jié)測量儀到岸邊的距離，還可以隨著水流的方向可以任意調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)板的方向。

1.3 紅外線脈沖測速儀

紅外線脈沖測速儀安裝在支承箱上。在葉片的吃水位處貼反光膠紙，紅外線脈沖測速儀就可以檢測到葉片的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速并記錄下來。

2 便攜式水流測速儀的工作原理

利用便攜式水流測速儀測出水流速度，然后測量水流的斷面面積，最后換算出水流的流量。

2.1 水流速的計算

上式中，D—表示“測量儀”的葉輪吃水直徑，單位是m；

n—表示葉輪的轉(zhuǎn)速，單位是r/min；

v—表示葉輪的線速度等于水流的流速，單位是m/s。

2.2 水流量的計算

上式中，S—表示水流得橫截面積，單位m2；

v—表示水流的速度，單位是m/s；

t—表示時間，單位是s；

Q—是流量，單位是m3/s。

3 使用方法

3.1 檢測水流速度

3.1.1 調(diào)節(jié)伸縮手柄，使檢測儀調(diào)整到合適的位置。

3.1.2 按下“測量儀”的測量按鈕并將測量儀平放在控制斷面上約5分鐘，“測量儀”可以自動定位并記憶水的流速；

3.1.3 再按下讀取按鈕即可讀出水流速的最高速度、最低速度和平均速度。；

3.1.4 反復(fù)測量幾次記錄數(shù)據(jù)。

3.2 測量河道的寬度和深度

3.2.1 用皮尺測量河流垂直河道的寬度；

3.2.2 用直尺測量河道斷面的深度；

3.3 根據(jù)公式計算水的流量

例如 已知，葉輪直徑D=0.1m，葉輪轉(zhuǎn)速n=540r/min，水流的寬度L=4m，水流深度h=0.8m，試計算平頂山市湛河上游某污水排放點的日排放污水量。