§ 54. Вспомогательное оборудование для работы с вертушками

Для работы с вертушками необходимо иметь вспомогательное оборудование, описание которого приводится ниже.

Штанга гидрометрическая типа Г Р-56 служит для крепления на ней гидрометрической вертушки и других гидромет­рических приборов. Она применяется на глубинах до 3 м и пред­ставляет собой металлическую трубу диаметром 27 мм, длиной 3 м, состоящую из двух звеньев для удобства транспортировки. Внизу штанги имеется поддон, предохраняющий ее от погруже­ния в мягкий грунт дна. На наружной стороне ее нанесены деле­ния через 1 см для определения глубины водотока и погружения вертушки на требуемую глубину. Для установки вертушки нор­мально к створу на верхний конец штанги надевается указатель направления.

Трос, применяемый для подвески вертушек, может служить и для подводки электрического тока. Для подвесок вертушек при­меняют стальные мягкие оцинкованные тросы диаметром 2—4 мм, а для подводки электрического тока — специальный трос диа­метром- 2,8 мм с вплетенными изолированными токопроводящими жилами.

Вертлюг предназначен для облегчения установки тросовой вертушки по направлению струй потока и исключения скручивания троса. Он состоит из вращающейся части, к которой крепится вер­тушка, и двух хомутов (захватов), к которым присоединяется трос и подвешиваемый груз. Крепление вертушки на вертлюге приме­няется, как правило, при измерении скоростей до 1 м/с. При боль­ших скоростях использование вертлюга не рекомендуется, так как, нарушая скоростное поле потока, он влияет на показания вер­тушки.

Гидрометрические грузы применяют для производства промеров глубин, крепления и погружения вертушек и уменьше­ния отклонения троса под воздействием потока от вертикали. Гру­зы имеют обтекаемую форму (рыбовидную, чечевицеобразную) и изготовляются из чугуна и свинца. Свинцовые грузы иепользуют-

ся, как правило, при работе с вертушками типа ВММ, измеряю­щими направление течения.

В настоящее время серийно выпускаются грузы двух типов. У одного из них (ГГР) масса составляет от 5 до 100 кг, у другого (ПИ) от 25 до 100 кг.

Гидрометрические лебедки (рис. 69) служат для опу­скания на заданную глубину гидрологических приборов (вертуш­ки, батометра и т. п.), а также для производства промеров глу­бин. Они бывают снабжены поворотной стрелкой или кран-балкой. Кроме того, все они имеют счетчики оборотов.

Секундомеры применяют для отсчета времени между сиг­налами при измерении скоростей течений. Точность хода секундо­мера в обязательном порядке выверяют по точным ручным часам. Секундомер считается пригодным к работе, если по истечении 10 мин его хода разница с эталонными часами не превышает 6 с.

§ 55. Тарирование вертушек

Все вновь изготовляемые вертушки подвергаются тарирова­нию. При тарировании, как отмечалось выше, путем специаль­ного испытания вертушки устанавливают связь между скоростью течения и частотой вращения лопастного винта вертушки в се­кунду. Эта зависимость при не очень малых скоростях выражает­ся формулой; скорость течения потока

v = a+bn. (107)

где а и b — коэффициенты вертушки;

п — частота вращения вертушки.

Тарирование вертушки представляет собой процесс, обратный процессу измерения скоростей течения: при известной скорости движения воды относительно вертушки определяют частоту ее вращения. Это осуществляют путем передвижения вертушки с различными скоростями в специальных бассейнах на тарировоч-

ной станции. Бассейны могут быть прямолинейные, круговые, кольцевые.

Тарируемая вертушка на штанге или тросе крепится к те­лежке, которая имеет специаль­ное устройство, позволяющее ре­гистрировать пройденный путь, время и частоту вращения лопа­стного винта вертушки. Тележке сообщают различные скорости и регистрируют соответствующую частоту вращения вертушки. По результатам испытаний строится тарировочная кривая (рис. 70). Нижняя часть кривой при малых скоростях вычерчивается отдель­но. Как видно из рис. 70, тарировочная кривая в нижней своей части (примерно до значений скорости 0,4 м/с) имеет криволи­нейное очертание. Это обусловлено влиянием инерции рабочего колеса вертушки и сил трения. Далее это влияние ослабевает и связь между и и п становится линейной, т. е. отвечающей урав­нению (107). Такой вид тарировочной кривой является типичным для большинства современных вертушек.

Для быстрого подсчета скоростей течения составляют т а р и- ровочную таблицу вертушки.

Повторно вертушки тарируют в определенные сроки, завися­щие от их конструкции. Вертушки без масляной камеры тарируют через год, а с масляной камерой — через два года.

Тарирование вертушки можно произвести и в полевых усло­виях, в случаях ее незначительного повреждения в период работы или же при невозможности протарировать на тарировочных стан­циях. Следует отметить, что тарирование в полевых условиях ме­нее точно и не может заменить испытание вертушки на тариро­вочной станции. Ниже приводятся некоторые способы тарирова­ния вертушек в полевых условиях, применяемые на практике.

Самым простым способом тарирования вертушки в поле яв­ляется способ сравнения. Он заключается в измерении скорости течения в одной и той же точке потока двумя вертушками, одна из которых имеет тарировочную кривую. Сначала на выбранной вертикали измеряют скорость течения в определенных точках про- тарированной вертушкой, затем помещают в те же точки вертуш­ку, подлежащую тарировке. Продолжительность измерений скоро­стей в точке при этом должна быть не менее 5 мин. С помощью тарировочной кривой первой вертушки получают тарировочную кривую v^—f(n) для испытываемой вертушки.