Измеритель скорости потока ИСП-1М

Измеритель скорости потока ИСП-1М (рис. 9) предназначен для измерения осредненной во времени скорости водного потока в открытых руслах.

Рис. 9. Общий вид измерителя скорости потока ИСП-1М

1 – вертушка; 2 – сменный лопастной винт; 3 – шток для удлинения стабилизатора; 4 – преобразователь сигналов вертушки; 5 – указатель направления; 6 – вертлюг;

7 – карабины; 8 – стабилизатор

В состав измерителя скорости потока ИСП-1М входит гидрометрическая вертушка со сменными лопастными винтами и преобразователь сигналов вертушки ПСВ-1.

Гидрометрическая вертушка применяется в качестве датчика, преобразующего скорость набегающего водного потока в частоту импульсов выходного электрического сигнала вертушки. Преобразователь (рис. 10), связанный с выходной цепью вертушки сигнальным проводом, формирует из выходных сигналов вертушки последовательность электрических импульсов, измеряет их частоту следования и в соответствии с градуировочной характеристикой лопастного винта вертушки, заложенной в памяти преобразователя, вычисляет значение измеряемой осредненной скорости потока.

Рис. 10. Измеритель скорости потока ИСП-1М:

1 – вертушка; 2 – преобразователь сигналов вертушки ПСВ-1; 3 – сигнальный провод

Вертушка (рис. 11) состоит из корпуса, ходового механизма и сигналопровода. Корпус собран из кожуха 1 и державки 2. Ходовой механизм выполнен разборным. Он состоит из оси и лопастного винта 3, во внутренней полости которого размещены: корпус с запрессованными в нем двумя подшипниками скольжения и подпятник, являющийся упорным подшипником. Все эти детали фиксируются винтовым наконечником 4.

Рис. 11. Вертушка:

1 – кожух; 2 – державка; 3 – лопастной винт; 4 – винтовой наконечник;

5 – изолированная клемма; 6 – клемма; 7 – постоянный магнит

Формирование выходного сигнала вертушки осуществляется замыканием магнитоуправляемого герметизированного контакта, установленного на диэлектрическом корпусе, при воздействии магнитного поля постоянного магнита, закрепленного на втулке лопастного винта.

Вращаясь вместе с лопастным винтом вертушки, постоянный магнит вызывают циклическое замыкание магнитоуправляемого герметизированного контакта, что и является выходным сигналом вертушки.

Преобразователь сигналов вертушки ПСВ-1 (регистратор) представляет собой микропроцессорный прибор с индикацией результатов измерений. Работа преобразователя основана на формировании из выходных сигналов вертушки электрических импульсов и счете их количества. Электрическое питание преобразователя осуществляется от двух гальванических элементов с напряжением 1,5 В.

Преобразователь при работе с вертушкой в составе измерителя скорости потока ИСП-1:

· считает и отображает количество оборотов лопастного винта вертушки за произвольный интервал времени;

· вычисляет и отображает частоту вращения лопастного винта вертушки, осредненную за время измерения;

· вычисляет и отображает осредненную скорость водного потока за время измерения;

· отображает время измерения;

· выдает визуальные сигналы для оповещения оператора о вращении лопастного винта вертушки;

· вырабатывает акустический сигнал при нажатии любой кнопки преобразователя.

Конструктивно преобразователь (рис. 12) выполнен в пластмассовом корпусе с крышкой, в котором размещены печатная плата с электронными элементами, жидкокристаллический дисплей, два гальванических элемента для электрического питания преобразователя. Крышка съемная и используется при замене гальванических элементов. На боковой стенке преобразователя установлены клеммы для подключения вертушки: красного цвета для подключения сигнального провода; черного цвета – общего провода (корпус вертушки). Под лицевой поверхностью корпуса установлен звуковой излучатель, который выдает сигналы при нажатии на любую из кнопок.

Рис. 12. Внешний вид преобразователя ПСВ-1

Включение преобразователя, установка режимов, управление его работой осуществляется кнопками выбор, индикация, старт/стоп (см. рис. 12).

Кнопка выбор предназначена для включения преобразователя и выбора работы вертушки с лопастным винтом диаметром 120 или 70 мм (с которым производятся измерения).

Кнопка индикация предназначена для вывода на дисплей текущего значения одной из величин:

- скорости течения, м/с (индикация скорости производится после окончания процесса измерения);

- частоты вращения лопастного винта, об/с;

- количества оборотов, об;

- времени измерения с момента запуска, с.

Кнопка старт/стоп предназначена для запуска процесса измерения, остановки процесса измерения и переключения режимов измерений с автоматического на ручной.

Преобразователь имеет два режима измерений: автоматический и ручной.

При автоматическом режиме измерение начинается с приходом первого импульса от вертушки после кратковременного нажатия кнопки старт/стоп и заканчивается автоматически в момент прихода очередного импульса при соблюдении двух условий: а) продолжительность времени измерения должна быть не менее 60 с; б) количество оборотов, сделанное лопастным винтом за время измерения, должно быть не менее 20. То есть, если за 60 секунд с момента начала измерения от вертушки поступило 20 и более импульсов, то измерение заканчивается с приходом первого после шестидесятой секунды импульса. Если за 60 с лопастной винт сделает менее 20 оборотов, то окончание измерения происходит по приходу двадцатого импульса от вертушки.

При ручном режиме измерение начинается с приходом первого импульса от вертушки после нажатия и удержания кнопки старт/стоп до установления ручного режима и заканчивается с приходом очередного импульса после повторного нажатия на кнопку старт/стоп.

Результаты измерения, выбранные параметры и режимы сохраняются в памяти преобразователя до начала следующего измерения и при выключении преобразователя.