摘要:針對(duì)現(xiàn)有流速儀利用收音機(jī)發(fā)信計(jì)數(shù),人工手動(dòng)計(jì)時(shí)進(jìn)行流速測(cè)量易產(chǎn)生較大誤差及操作不便的缺點(diǎn),利用普通計(jì)算器所具有的累加計(jì)數(shù)功能配合電子秒表,通過(guò)電路巧妙組合控制,實(shí)現(xiàn)流速儀計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)的同步,裝置操作簡(jiǎn)單,顯示直觀,能提高測(cè)速精度,且造價(jià)低廉,制作容易。
關(guān)鍵詞: 流速儀 計(jì)算器 電子秒表 同步計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)
引言
我站用于汛期航道流速測(cè)量的流速儀是水利部重慶水文儀器廠生產(chǎn)的LS25-3A型大量程流速儀,其測(cè)速范圍:0.04-10m/s,測(cè)速原理是由感應(yīng)部分的一只雙葉螺旋槳,在受到水流作用時(shí)產(chǎn)生與水流成一定函數(shù)關(guān)系的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)一組減速齒輪,當(dāng)螺旋槳每轉(zhuǎn)20圈,該組減速齒輪便將內(nèi)置凸輪觸點(diǎn)閉合一次,即發(fā)出一個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)(PS),把轉(zhuǎn)速信號(hào)通過(guò)電線連接到廠家的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)附件,算出轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)速率n=r/t,通過(guò)檢定公式V=0.2532n+0.0040計(jì)算出水流速度。由于我站未另配該廠的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)附件,我們將該觸點(diǎn)串接在收音機(jī)的電源電路中,通過(guò)收聽(tīng)收音機(jī)的聲響進(jìn)行計(jì)數(shù),在聽(tīng)到聲響的同時(shí)用,秒表計(jì)時(shí),以此來(lái)計(jì)算流速。這樣當(dāng)流速較大時(shí),聲響間隔較小,容易產(chǎn)生計(jì)數(shù)誤差,同時(shí)計(jì)時(shí)與計(jì)數(shù)不易同步,操作也較麻煩。為此,本文介紹一種利用普通計(jì)算器均具有的計(jì)數(shù)累加功能,配合電子秒表,通過(guò)電路巧妙組合控制,實(shí)現(xiàn)流速儀計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)的同步。同時(shí)該裝置操作簡(jiǎn)單,顯示直觀,測(cè)速精度也得以提高。且造價(jià)低廉,制作容易。
1、裝置的組成
將計(jì)算器的“=”號(hào)位置敷銅板上的觸點(diǎn)用電線引出,將電子秒表(上海手表五廠金雀SJ9-1)的模式鍵(MODE)、計(jì)時(shí)起停鍵(ST/SP)、復(fù)位鍵(RST)及外殼用電線引出,連同開(kāi)始按鈕(ST)和停止按鈕(SP)接入控制板,轉(zhuǎn)速輸出信號(hào)(PS)通過(guò)插頭(CT)與控制板相連。如圖1:

2、裝置工作原理
測(cè)量流速時(shí),先將計(jì)算器輸入20,再按一次“+”號(hào)鍵。秒表調(diào)在秒計(jì)時(shí)模式,合上電源開(kāi)關(guān)(SW),按下開(kāi)始按鈕(ST),當(dāng)收到第一個(gè)PS信號(hào)時(shí),秒表即開(kāi)始計(jì)時(shí),同時(shí)計(jì)算器開(kāi)始計(jì)數(shù),這時(shí)松開(kāi)按鈕,為停止計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)做好準(zhǔn)備。要停止流速測(cè)量時(shí),按下停止按鈕(SP),當(dāng)下一個(gè)PS信號(hào)到來(lái)瞬間,秒表即停止計(jì)時(shí),同時(shí)計(jì)算器停止計(jì)數(shù)。電路原理圖如圖2。

具體工作原理如下:
按下開(kāi)始按鈕(ST),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)PS信號(hào)到來(lái)時(shí),T1導(dǎo)通,J1瞬間得電動(dòng)作,其J1-1觸點(diǎn)閉合,秒表開(kāi)始計(jì)時(shí),同時(shí)J1-2閉合,計(jì)算器開(kāi)始計(jì)數(shù),J1-3閉合,T3導(dǎo)通,J3得電動(dòng)作,J3-1閉合,并與J1-2并聯(lián),以保證J1失電后,計(jì)算器仍能繼續(xù)不間斷計(jì)數(shù)。J3-2閉合自鎖,J3-3斷開(kāi)使J1釋放。這時(shí)即使不松開(kāi)開(kāi)始按鈕,J1也不會(huì)因?yàn)橄乱粋€(gè)PS信號(hào)的到來(lái)而動(dòng)作,這就避免了秒表受PS信號(hào)的影響而頻繁起停計(jì)時(shí),保證工作可靠,也為下一步停止計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)做好準(zhǔn)備。
要停止流速測(cè)量時(shí),按下停止按鈕(SP),當(dāng)下一個(gè)PS信號(hào)到來(lái)瞬間,T2導(dǎo)通,J2得電動(dòng)作,J2-1閉合自鎖,使J2保持吸合動(dòng)作。J2-2斷開(kāi),停止計(jì)數(shù),同時(shí)J2-3閉合使秒表停止計(jì)時(shí),這時(shí)即使有PS信號(hào)輸入,因J2已自鎖,計(jì)算器和秒表也不會(huì)繼續(xù)進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)時(shí),保證了計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。計(jì)算器和秒表所顯示的數(shù)值就是測(cè)量所得的轉(zhuǎn)數(shù)和時(shí)間,算出轉(zhuǎn)速率,再代入檢定公式就可得到水流速度。
要進(jìn)行下一次測(cè)量,只要將電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi),讓控制電路復(fù)位,即可繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量操作。
3、結(jié)束語(yǔ)
該裝置在組裝時(shí),PS信號(hào)輸出端絕緣一定要處理好,否則可能出現(xiàn)不能計(jì)數(shù)的現(xiàn)象。另外,在計(jì)算轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)速率時(shí),要從總轉(zhuǎn)數(shù)中減去預(yù)置的20轉(zhuǎn)。本裝置制作簡(jiǎn)單,取材容易且成本很低,只要按圖制作無(wú)誤,不用調(diào)試即可正常工作。經(jīng)試用,計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)準(zhǔn)確直觀,工作可靠,操作方便,效果很好。
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