Pomiar prędkości za pomocą Current-Meter (z diagramem)

Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się więcej o pomiarze prędkości za pomocą miernika prądu.

Prędkość przepływu w dowolnym punkcie otwartego kanału może być najdokładniej i wygodniej określona za pomocą urządzenia mechanicznego o nazwie miernik prądu. Współczynnik prądu wspólnego użytkowania można podzielić na dwie kategorie w zależności od rodzaju zastosowanej części obrotowej.

Rysunki 15, 6 i 15, 7 dają jasne wyobrażenie o dwóch typach mierników prądu. Na rys. 15.6 przedstawiono miernik prądu, w którym na ramionach osi pionowej zamontowane jest koło ze stożkowymi kubkami (6 do 8). Na rys. 15.7 pokazano miernik prądu Amslera, w którym na osi poziomej osadzona jest seria łopatek helisy.

Pierwszy typ licznika prądu jest lepszy pod następującymi względami:

ja. Opór tarcia jest zwykle mniejszy.

ii. Zaczyna działać nawet przy małym prądzie.

iii. Nie obraca się zbyt szybko w przypadku przepływu o dużej prędkości.

iv. Ma tendencję do mierzenia pełnej prędkości przepływu, nawet jeśli nie jest zorientowana bardzo dokładnie.

v. W przepływie turbulentnym przerejestruje on prędkość. Z drugiej strony miernik prądu typu śmigłowego pod prędkości rejestrów mniej więcej tyle samo.

Jedynymi wadami miernika prądu typu stożkowego są to, że podczas opuszczania koło garnkowe zaczyna się obracać, nawet jeśli woda jest nieruchoma.

Licznik prądu ze stożkowymi kubkami jest bardziej popularny ze względu na dokładność i sprawność działania.

Zasadniczo działanie tych dwóch typów opiera się na tej samej teorii i można je opisać jak wspomniano poniżej:

1. Praca mierników prądu:

Kiedy miernik jest zanurzony w wodzie, a gdy napotyka prąd wody w kanale, koło obraca się. Aby utrzymać licznik w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu, przyczepiony jest ogon. Ten ogon wyrównuje licznik w kierunku przepływu. Miernik jest również wyposażony w opływowy ciężar (waga ryby), który utrzymuje miernik w pozycji pionowej. Szybkość obrotu koła zależy od prędkości przepływu. Suchą baterię trzyma się na brzegu lub w łodzi, a prąd elektryczny jest przekazywany z niej do koła. Komutator jest przymocowany do wału koła obrotowego.

Zrywa i zrywa kontakt w obwodzie elektrycznym przy każdym obrocie. Automatyczny licznik obrotów jest trzymany w łodzi lub na brzegu z akumulatorem, który rejestruje obroty. Kiedy obwód elektryczny zostanie przerwany, dzwonek elektryczny w pierścieniach łodzi lub w słuchawce telefonu brzęczenie łodzi. Następnie można zanotować czas potrzebny na wymaganą liczbę obrotów. Prędkość przepływu można odczytać z tabeli ocen. Tabela oceny jest zawsze dostarczana z licznikiem.

2. Ocena Current-Meter:

Prędkość obrotu koła kubkowego jest funkcją prędkości przepływu. Koło kubka obraca się ze względu na względną prędkość między wodą a kołem kubka. Fakt ten jest wykorzystywany w kalibracji miernika prądu. Miernik prądu jest oceniany w długim zbiorniku (np. 150 m długości) o przekroju 4 mx 2, 5 m. Po obu stronach szyn zbiornika są zapewnione. Wózek przejeżdża po szynach ze znanymi prędkościami. Zasadniczo na wózku znajduje się wyposażenie, które automatycznie rejestruje obroty, czas i dystans mierzony prądem.

Licznik prądu jest obniżany w nieruchomej wodzie zbiornika z wózka za pomocą pręta zawieszenia. Wózek jest wielokrotnie przepuszczany przez zbiornik przy różnych znanych prędkościach. Obserwuje się liczbę obrotów koła miseczkowego na prądomierzu dla różnych prędkości.

Na podstawie odczytów przygotowywana jest krzywa oceny. Wydaje się, że jest to prosta, a równanie ma postać V = MR + C, gdzie V jest prędkością, R jest obrotem koła miseczkowego na sekundę, a M i C są stałymi. Każdy miernik prądu, czy nowy, czy stary, powinien zostać oceniony przed oddaniem go do użytku. Ponadto konieczne jest regularne kalibrowanie każdego miernika prądu.

3. Metody wspierania prądomierzy:

O ile to możliwe, miernik prądu powinien być zawieszony w podobny sposób, jak w przypadku ocen. Gdy głębokość wody w kanale jest większa, miernik prądu jest zawieszany za pomocą cienkiego kabla lub liny stalowej i obniżany do wymaganej głębokości. W tym przypadku konieczne jest użycie łodzi do zawieszenia miernika prądu. Łódź powinna być świnia. 15.8. Pomiar prądu bieżącego, wyposażony w układ wymagany do podnoszenia rzek i obniżania licznika (Rys. 15.8).

Łódź jest przycumowana do liny, która jest rozciągnięta przez rzekę w wyznaczonym punkcie rzeki. Gdy kanał przenosi wodę na płytkich głębokościach, kabel podwieszenia i waga są usuwane, a miernik prądu jest montowany na pręcie brodzącym. Pręt spoczywa na łożu kanału w wymaganej pozycji do wykonywania pomiarów. W tej metodzie, ponieważ woda jest płytka, łódź nie jest wymagana. Licznik prądu może być ustalony na dowolnej głębokości na pręcie brodzącym dla obserwacji prędkości.

4. Metody pomiaru prędkości:

Gdy prędkość mierzy się miernikiem prądu przy 0, 5 D, wówczas aby otrzymać średnią prędkość odcinka, obserwowaną prędkość należy pomnożyć przez współczynnik 0, 96. Alternatywnie, w celu uzyskania średniej prędkości przepływu w danej sekcji, prędkości można obserwować na głębokości 0, 2 i 0, 8 od powierzchni wody.

Średnia z tych dwóch odczytów daje średnią prędkość przepływu w tym odcinku. Zasadniczo średnią prędkość przepływu w przekroju uzyskuje się, utrzymując miernik na 0, 6 B. W obserwowanych korektach prędkości dokonuje się dla dowolnej pochyłości prądu z linią przekroju, a także dla dryftu. Konieczne jest przeprowadzenie eksperymentu z rozkładem prędkości pionowej w każdym miejscu, aby wyznaczyć punkt średniej prędkości.