高等水工水力学-水力学原型观测

1、刘继广刘继广2014年年12月月目的与意义l全面系统地了解工程的水力学特性，验证设计全面系统地了解工程的水力学特性，验证设计l发现和预见不利于工程安全运行的各种水力条件和现发现和预见不利于工程安全运行的各种水力条件和现象，查找原因、研究对策，以确保工程安全高效的运象，查找原因、研究对策，以确保工程安全高效的运行行l为工程的验收、运行管理、安全鉴定等提供技术依据为工程的验收、运行管理、安全鉴定等提供技术依据l为指导同类工程的水力学设计、科研及模型预测提供为指导同类工程的水力学设计、科研及模型预测提供经验和参考依据经验和参考依据观测物理量及常规仪器观测物理量观测物理量波高波高水位、液面水位、液面水

2、压、力水压、力掺气掺气流速流速行程、位移行程、位移时间时间空化空化应力应力振动振动典型测量仪器典型测量仪器( (传感器传感器) )电容、压力式波高仪电容、压力式波高仪水尺，超声、压力、跟踪式水位仪水尺，超声、压力、跟踪式水位仪点、面压力，拉、压力传感器点、面压力，拉、压力传感器掺气浓度仪掺气浓度仪毕托管、柱、球等流速仪毕托管、柱、球等流速仪位移计位移计计时器计时器水听器水听器应变片、应变花应变片、应变花压阻、磁电式振动传感器压阻、磁电式振动传感器测量仪器的构成非电量电测仪器的构成：非电量电测仪器的构成：传感器（一次仪表）传感器（一次仪表）放大、调理电路及放大、调理电路及输出装置（二次仪表）输出

3、装置（二次仪表）记录装置（三次仪表）记录装置（三次仪表）数据采集及（四次仪表）数据采集及（四次仪表）数据处理装置数据处理装置测量仪器的基本性能精度精度/不确定度不确定度（精密度和准确度）灵敏度/分辨率线性度迟滞重复性稳定性稳定性（时间漂移和温度漂移） 适用性适用性测量范围动、静态特性适用环境条件可靠性可靠性（抗外界干扰能力）传感器的组成敏感元件传感元件测量电路辅助电源物理量电量波高传感器新型电容丝材料表面更光洁灵敏度更高温度系数更低最大水深90度最小水深（2mm）电容丝支杆满量程F.S.前置放大器插座特点插入式电容丝传感器，温度稳定性高 一体化结构设计低噪声、高(0.54V)输出，线长300米

4、无衰减 高精度：0.5%F.S. 一次性标定，长期稳定性好清水、浑水兼容垂直安装典型应用波浪数据采集动态水位测试三工模、原型试验连铸结晶器水模拟试验超声式水位仪超声式水位仪特点插入式测量，专用超声波传感器，温度自动校准一体化结构设计高灵敏度，低噪声，线长100米无衰减分辨率：0.075mm高精度：0.2%F.S.无需标定清水环境垂直安装典型应用量水堰水位水库水位河、航道水位，水面比降调压井水面升降小于1cm的水面波动 连接插座前置放大器最大水深满量程F.S.支杆90度最小水深死区（2cm）超声换能器新型换能传感器灵敏度更高死区更小导线更长压力传感器压力传感器特点硅应变式压力传感器一体化防水结构

5、低噪声，线长达300米零点、满度自动温度校准分辨率：0.01kPa高精度：0.5%F.S. 响应时间：1ms一次性带线标定表面安装典型应用时均压力、脉动压力液位测量冲、水击压力波压力雾化降雨量(原型观测) 新型封装工艺压力损失更小外观更精美体积更小巧引线引线导气管导气管引线引线导气管导气管型型型型总力传感器总力传感器特点应变式传感器，温度稳定性高一体化防水结构低噪声，线长达100m分辨率：0.01N高精度：0.5%F.S.自振频率：1000Hz一次性带线标定长期稳定性好易安装典型应用面冲击、脉动总力闸门启闭力船舶系缆力护舷撞击力拉压力温度传感器温度传感器特点电流式专用温度传感器一体化防水结构低

6、噪声，长线传输无衰减分辨率：0.01高精度：0.2一次性标定插入式测量易安装典型应用环境监测(原/模型)温度场检测(水/气兼容)火电、水电厂冷却水试验 (原、模型)传感器温度校正 连接插座最大水深支杆最小水深温度传感器3cm流速传感器流速传感器特点硅应变式差压传感器，自动温度补偿与毕托管配套使用，水气介质兼容低噪声，长线传输无衰减零点、满度自动温度校准启动流速：2.5cm/s(水)；20cm/s(风)分辨率：小于1cm/s高精度：2%F.S.一次性带线标定面对流向安装典型应用原、模型水道流速原、模型通道风速赶气进水口接毕托管小毕托管D2.5mm正压孔负压孔接差压传感器J1J2CQ掺气浓度传感器

7、掺气浓度传感器特点电阻式传感器，自动温度补偿、清水跟踪一体化防水结构不锈钢电极，耐磨蚀性能强低噪声，长线传输无衰减分辨率：0.1%高精度：0.3%一次性带线标定平行水流流向安装清水、浑水兼容典型应用原、模型试验掺气浓度测试空腔位置探测 护舷传感器护舷传感器特点应变式力传感器电容式位移传感器一体化防水结构低噪声，线长达100m分辨率：0.01N(力)；0.1mm(位移)高精度：0.5%F.S.自振频率：1000Hz一次性带线标定长期稳定性好易安装典型应用护舷撞击能DJ800型多功能数据采集系统型多功能数据采集系统 特点DOS环境，最小内存6MB，全中文界面多种物理量(准)同步采集监视波形采集当前

8、物理量调零、定值或定位在线测试仪器(传感器)性能在线标定仪器(传感器)或置入标定系数采样数率可选(最大1000次/秒)样本长度可选(最大33000点/样)数据总量可选(最大990000个/组)提供原始数据接口支持HP系列激光打印机绘图和制表典型应用 教学与科研 绘制波形(时间过程线)图 绘制等值线图 绘制纵横断面分布图 规则与不规则波频谱分析 脉动压力频谱分析 波压力频谱分析 打印瞬时值、最大最小值、平均值及均方根值原观仪器通用底座原观仪器流速鱼水听器原观仪器脉动/时均压力传感器流速差压传感器 三峡原型观测传感器的布线三峡原型观测安装前的检测导线检测三峡原型观测现场安装传感器标定三峡原型观测观

9、测站门楣通气人字门开启船舶系缆力小浪底原型观测小浪底通风井风速毕托管大朝山原型观测原型观测工程质量管理体系1.质量控制体系质量控制体系 2.施工依据及施工组织设计施工依据及施工组织设计3.埋设前质量控制埋设前质量控制4.安装埋设与质量控制安装埋设与质量控制5.观测及其质量控制观测及其质量控制6.进度及完好情况进度及完好情况 质量控制体系 研读工程图纸 订购仪器 开箱检查 编制月报年报 仪器率定 密封与安装 现场埋设 观 测 弄懂设计意图 牢记设计要求 索要厂家资质 仪表说明书等 外观检查、通电检测零点和厂家资料对比 将仪器性能，与厂家资料对比，需符合设计技术要求 按规范封装并做记录 按图放线定点，记录埋设安装情况，现场绘制走线图 按调试计划和设计项目观测，记录准确、规范，并及时存档 整理数据，分析总结，编制简报，提出建议 月报、年报 单元工程 质评表 埋设考证表 开工申请表 附送率定表 呈报采购计划 埋设前质量控制仪器设备选型仪器设备选型 仪器设备采购及验收仪器设备采购及验收埋设仪器（包括电缆）、二次仪表率定埋设仪器（包括电缆）、二次仪表率定及检验及检验 制定观测大纲和指导书制定观测大纲和指导书观测频次、观测精度说明观测频次、观测精度说