流速仪测流法

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流速仪测流法

中国灌区协会“全国灌区量水技术研讨班”教材

流速仪测流法

及水工建筑物量水率定

郭宗信

河北省石津灌区管理局

第一章流速仪测流法

第一节流速仪测流的基本方法

与测线布设

流速仪测量河渠流量是利用面积～流速法，即用流速仪分别测出若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速，然后乘以部分过水面积，求得部分流量，再计算其代数和得出断面流量。

从水力学的紊流理论和流速分布理论可知，每条垂线上不同位置的流速大小不一，而且同一个点的流速具有脉动现象。所以用流速仪测量流速，一般要测算出点流速的时间平均值和流速断面的空间平均值。即通常说的测点时均流速、垂线平均流速和部分平均流速。

（一）基本方法

流速仪测流，在不同情况或要求下，可采用不同的方法。其基本方法，根据精度及操作繁简的差别分为精测法、常测法和简测法。

1.精测法：

精测法是在断面上用较多的垂线，在垂线上用较多的测点，而且测点流速要用消除脉动影响的测量方法。用以研究各级水位下测流断面的水流规律，为精简测流工作提供依据。

2.常测法：

常测法是在保证一定精度的前提下，在较少的垂线、测点上测速的一种方法。此法一般以精测资料为依据，经过精简分析，精度达到要求时，即可作为经常性的测流方法。

3.简测法：

在保证一定精度的前提下，经过精简分析，用尽可能少的垂线、测点测速的方法叫简测法。在水流平缓，断面稳定的渠道上可选用单线法。

（二）测线布设

测流断面上测深、测速垂线的数目和位置，直接影响过水断面积和部分平均流速测量精度。因此在拟订测线布设方案时要进行周密的调查研究。

国际标准规定，在比较规则整齐的渠床断面上，任意两条测深垂线的间距，一般不大于渠宽的1/5，在形状不规则的断面上其间距不得大于渠宽的1/20。测深垂线应分布均匀，能控制渠床变化的主要转折点。一般渠岸坡脚处、水深最大点、渠底起伏转折点等都应设置测深垂线。

流速仪的测量方法

流速仪的测量方法主要包括以下步骤：

1. 选择顺直河段，垂直流向设置断面，并设置一个起点桩。

2. 沿断面在若干测深垂线上测量各垂线的起点距和水深，取得断面资料。

3. 在部分或全部测深垂线上用流速仪测量流速。在每条垂线上，常用在

2/10、8/10相对水深处测速的两点法，或在6/10相对水深处测速的一点法。在精密测验时，可以用测点更多的五点法或十一点法。

4. 按垂线将断面划分若干部分，以部分平均流速与部分面积的乘积，计算部分流量，其总和即为流过断面的总流量。流量除以断面面积，可以求得断面平均流速。

5. 在有封冻冰层时，要在断面各垂线处开凿冰孔，测量冰层底面及河床底的“有效水深”，计算过水面积，用流速仪在冰层下面测量流速以计算流量。

除了上述方法外，还有动船法和积宽法。前者使用机船沿断面航行，在航行中用回声仪测深，用特制流速仪在固定深度处测得船速与流速的合速度。后者用水文缆道悬吊流速仪横渡断面流速。

请注意，具体测量时还需考虑误差来源和其他影响测量精度的因素。

4.9河流流速流量的测定

河流流速流量的测定
流速（m/s）：水质点单位时间内通过的距离. 河流平均流速出现于水深的6/10处。流量(m3/s)：在单位时间内通过河道过水断面的总水量。

流量的测定方法
一、流速面积法用流速仪测定水流速度，并由流速与断面面积的乘积来推求流量的方法。

断面测量
测速垂线数如何确定

水深测量
测深锤
流速仪测流速

流速与流速仪的转数之间的函数关系：
V=K N +C

K和C是仪器出厂时已经确定的系数。 N—流速仪在测速历时T时间内的总转数。 T—测速历时

实验具体操作过程
1.首先确定断面宽度，以此确定需要布设多少条测速垂线。 2.从断面一侧确定起点，量出第一条测速垂线到起点的距离。做好垂线标记。 3.确定各条测速垂线的位置，测出各测速垂线处平均流速。各垂线点水深，点间距的测定。 4.画出过水断面图。做好记录表。 5.计算：两侧岸边死水区流速。各部分断面面积，各部分断面平均流速。各部分断面流量。 6.求出断面总流量。
垂线水深
H<1m
方法名称
1点法 2点法 3点法 5点法
测速点位置
0.6h 0.2h, 0.8h 0.2h, 0.6h,0.8h 水面，0.2h, 0.6h,0.8h，水底

测绘技术中的水流速度测量方法

在测绘工作中，水流速度的测量一直是一个重要的课题。水流速度的准确测量，对于水文学、水利工程等领域的研究都具有非常重要的意义。本文将介绍一些常见的测绘技术中的水流速度测量方法。

一、浮标法

浮标法是一种简单直观的水流速度测量方法。它的原理是利用浮标在水中的漂

流来计算水流速度。首先，在要进行测量的水域内投放若干个浮标，可以是木头、泡沫板等。然后观察这些浮标在水流中的漂移距离和时间，就可以得到水流速度的近似值。这种方法的优点是操作简单，成本低，适用于一些小范围的水流速度测量。然而，由于受到水流不均匀性、风浪等因素的影响，浮标法的测量结果可能存在一定误差。

二、水轮流速仪

水轮流速仪是一种常用的测量水流速度的仪器。它的基本原理是利用水轮的旋

转速度来间接反映水流速度。水轮流速仪一般由水轮装置和测速仪器两部分组成。水轮装置通常包括水轮叶片、水轮轴等组件，可以根据水流的冲击力旋转起来。而测速仪器则用于记录水轮旋转的圈数，从而计算出水流速度。水轮流速仪具有测量范围广，测量结果精确的优点，适用于中小型河流、湖泊等水流速度的实时监测。

三、超声波测速法

超声波测速法是一种较为先进的水流速度测量方法。它利用超声波在水中传播

的速度与水流速度之间的关系，通过测量超声波的传播时间来间接测量水流速度。具体操作上，首先将超声波测速仪固定在岸边或船上，然后发射超声波束到水中，超声波将在水中传播并被水流带动。当超声波被一个接收器接收时，记录下传播的时间。根据超声波在水中传播速度和传播时间的关系，就可以计算出水流的速度。

流速仪的操作方法有哪些

流速仪是用于测量流体速度的仪器，常见的流速仪有流速计、超声波流速仪、激光多普勒流速仪等。不同的流速仪有不同的操作方法，下面将介绍流速仪的操作方法。

一、流速计的操作方法

1. 准备工作：

(1) 检查流速计的电池电量，确保电池充足。

(2) 比对流速计的指示器是否准确，可以使用已知速度的流体进行校准。

(3) 确保测量管道或管道接口的光洁度，以避免测量误差。

2. 放置流速计：

(1) 将流速计放置在待测流体流过的位置，保证流速计与流体流动方向垂直。

(2) 确保流速计与管道之间没有泄漏，以保证测量的准确性。

3. 启动流速计：

(1) 按下流速计的开关按钮，打开流速计。

(2) 设置流速计的相关参数，如测量单位、显示方式等。

4. 进行测量：

(1) 将流速计感应器放入流体中，等待一段时间使其稳定。

(2) 读取流速计显示器上的速度值，记录测量结果。

5. 停止测量：

(1) 将流速计从流体中取出。

(2) 关闭流速计的开关按钮，结束测量。

二、超声波流速仪的操作方法

1. 准备工作：

(1) 检查超声波流速仪的电池电量，确保电池充足。

(2) 连接超声波探头和主机，并确保连接牢固。

(3) 校准超声波流速仪，确保测量准确。

2. 定位安装：

(1) 将超声波流速仪放置在待测流体流过的位置。

(2) 确保超声波探头与流体流动方向垂直。

(3) 进行固定，避免移位或晃动。

3. 启动超声波流速仪：

(1) 打开超声波流速仪的开关按钮，启动仪器。

(2) 设置超声波流速仪的参数，如测量单位、显示方式等。

4. 进行测量：

流速仪测流方法简述

• 3.简测法：
在保证一定精度的前提下，经过精简分析，用尽可能少的垂线、测点测速的方法叫简测法。在水流平缓，断面稳定的渠道上可选用单线法。
• （二）测线布设：
• 测流断面上测深、测速垂线的数目和位置，直接影响过水断面积和部分平均流速测量精度。因此在拟订测线布设方案时要进行周密的调查研究。
• 国际标准规定，在比较规则整齐的渠床断面上，任意两条测深垂线的间距，一般不大于渠宽的1/5，在形状不规则的断面上其间距不得大于渠宽的1/20。测深垂线应分布均匀，能控制渠床变化的主要转折点。一般渠岸坡脚处、水深最大点、渠底起伏转折点等都应设置测深垂线。
目前最先进的是用全球定位系统(GPS)定位的方法,它是利用全球定位仪接收天空中的三颗人造定点卫星的特定信号来确定其在地球上处位置的坐标,优点是不受任何天气气候的干扰,24小时均可连续施测,且快速、方便、准确。
水深一般用测深杆、测深锤或测深铅鱼等直接测量。超声波回声测声仪也可施测水深,它是利用超声波具有定向反射的特性,根据声波在水中的传播速度和超声波从发射到回收往返所经过的时间计算出水深,具有精度好、工效高、适应性强、劳动强度小,且不易受天气、潮涉和流速大小限制等优点。
1、垂线平均流速的计算：
2、部分平均流速的计算：
3、部分面积的计算：
因为断面上布设的测深垂线数目比测速垂线的数目多,故首先计算测深垂线间的断面面积。计算方法是距岸边第一条测深垂线与岸边构成三角形,按三角形面积公式计算(左右岸各一个）;其余相邻两条测深垂线间的断面面积按梯形面积公式计算。其次以测速垂线划分部分,将各个部分内的测深垂线间的断面积相加得出各个部分的部分面积。若两条测速垂线(同时也是测深垂线)间无另外的测深垂线,则该部分面积就是这两条测深(同时是测速垂线）间的面积。

流速仪测流法

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流速仪测流法

及水工建筑物量水率定

郭宗信

河北省石津灌区管理局

第一章流速仪测流法

第一节流速仪测流的基本方法

与测线布设

（一）基本方法

流速仪测流，在不同情况或要求下，可采用不同的方法。其基本方法，根据精度及操作繁简的差别分为精测法、常测法和简测法。

1.精测法：

2.常测法：

3.简测法：

在保证一定精度的前提下，经过精简分析，用尽可能少的垂线、测点测速的方法叫简测法。在水流平缓，断面稳定的渠道上可选用单线法。

（二）测线布设

测流断面上测深、测速垂线的数目和位置，直接影响过水断面积和部分平均流速测量精度。因此在拟订测线布设方案时要进行周密的调查研究。

便携式流速仪原理

随着科技的不断发展，便携式流速仪作为一种重要的测试仪器得到了广泛应用。它可以用于测量液体或气体的流速，具有测量精度高、使用方便等优点。那么，便携式流速仪的原理是什么呢？

便携式流速仪的原理主要基于热传导法或超声波测量法。下面将分别介绍这两种原理。

热传导法是一种常见的流速测量方法。它利用传感器表面的热量传导特性来测量流体的流速。热传导法的原理可以简单地描述为：当流体通过传感器时，传感器表面的加热丝会被流体带走一部分热量，从而导致温度降低。通过测量传感器表面的温度变化，可以计算出流体的流速。

超声波测量法是另一种常用的流速测量方法。它利用超声波在流体中的传播速度与流速之间的关系来测量流速。超声波测量法的原理可以简单地描述为：将超声波发射器和接收器放置在流体中，超声波在流体中的传播速度受到流速的影响。通过测量超声波发射和接收的时间差，可以计算出流体的流速。

无论是热传导法还是超声波测量法，便携式流速仪都需要通过一系列的传感器和电子设备来实现测量。传感器负责感知流体的温度变化或超声波的传播时间差，而电子设备则负责处理传感器的信号并计算出流体的流速。通过便携式流速仪上的显示屏，用户可以直观

地看到测量结果。

除了测量流速外，便携式流速仪还可以提供其他相关参数的测量，如流量、温度等。这些参数的测量原理与流速的测量原理类似，只是使用了不同的传感器和算法。

总结起来，便携式流速仪的原理主要基于热传导法或超声波测量法。通过测量传感器的温度变化或超声波传播的时间差，可以计算出流体的流速。便携式流速仪通过一系列的传感器和电子设备实现测量，并通过显示屏将测量结果直观地呈现给用户。除了流速，便携式流速仪还可以测量其他相关参数，如流量、温度等。便携式流速仪的原理简单明了，使用方便，是一种非常实用的测试仪器。

流速仪使用方法

一、前言

流速仪是一种用于测量气体或液体流速的仪器，广泛应用于工业、环保、航空等领域。正确使用流速仪可以提高工作效率，保证测量结果

的准确性。本文将详细介绍流速仪的使用方法。

二、准备工作

1.检查仪器：打开仪器箱，检查流速仪是否完好无损，各部件是否齐全。

2.安装电池：打开电池盖，安装好电池，并确保电池极性正确。

3.连接传感器：将传感器连接到主机上，并紧固好螺丝。

4.选择探头：根据实际需要选择合适的探头，并将其插入到传感器上。

5.调节零点：放置传感器在静止状态下，按下“ZERO”键调节零点。

三、测量操作

1.打开主机：按下“ON/OFF”键开启主机，并等待数秒钟直到屏幕显示正常。

2.选择单位：按下“UNIT”键选择合适的单位（如m/s, km/h,

ft/min等）。

3.设置范围：按下“RANGE”键设置合适的测量范围（如0-20m/s, 0-200km/h等）。

4.开始测量：将探头放置在待测流体中，保持探头与流体垂直，并等待几秒钟直到读数稳定。

5.记录数据：按下“HOLD”键可以锁定当前读数，按下“MEM”键可以将读数存储到仪器内存中。

6.结束测量：完成测量后，按下“ON/OFF”键关闭主机，并将传感器拆卸下来。

四、注意事项

1.使用前请认真阅读说明书，并按照要求进行操作。

2.使用时应保持仪器干燥、清洁、避免碰撞和摔落。

3.在测量过程中应注意探头与流体的垂直方向，避免斜插或倾斜造成误差。

4.在不同环境下使用时应根据实际情况选择合适的探头和单位，并设置好范围。

5.每次使用后应及时清洁仪器，并存放在干燥通风处。

水文测验学(第三章)

四、断面资料的整理和计算
断面资料整理和计算内容
检查测深与起点距垂线数目及编号是否相符测量时的水位及附属项目是否填写齐全测深偏角是否需要改正计算各点河底高程并绘制断面图计算过水断面面积
检查测深与起点距垂线数目及编号是否相符
测深偏角改正
偏角误差：当悬索、铅鱼收
到水流的冲击力作用而偏斜时，所测水深系统偏大，其偏大值随着悬索偏角的增大而增大。偏角改正包括湿绳改正和干绳改正
一、流速仪
转子式: ➢旋浆式 ➢旋杯式
非转子式: ➢超声波流速仪 ➢电子流速仪
转子式流速仪
旋桨式流速仪
旋杯式
目前我国使用最多的是LS68-2型旋杯式流速仪和 LS25-1型旋桨式流速仪。
主要构件：感应流速的旋转器、记录器、尾翼。测速范围：旋杯式流速仪：0.2 ~ 3.5 m/s，适合含沙量较少的河流。旋浆式流速仪：0.04 ~ 10 m/s ，适合多沙的河流。
断面的流速分布影响因素：断面形状、糙率、冰冻、水草、河流弯曲形势、水
深等。特征：①河底与岸边附近流速最小；
畅流期
②冰面下流速、近两岸边的流速小于中泓;
中泓线：河流各横断面表面最大流速点的连线。
③垂线平均流速沿河宽的变化与断面形状有关。
三、流量模
流量模：单位时间内，通过过水断面的水的体积。部分流量：单位时间内，水流通过某一部分河宽过水面积上的水流体积。

几种流速测定法比较分析

按照正常情况下，本站进行三日一次测、一日三次目观水尺。利用渠中已搭建的测水桥进行固定性断面的测水方式，基于掌握水渠流量必须确保刘玉芬水比例，尤其是在洪峰期间，下游分水任务的正确进行以便提高分水效益，使得本站测水工作任务将面临巨大的挑战。本人长期实践中意识到洪水期间测水工作的重要性并且认为这不仅对相似水渠进行测水时带来一些有利于分水工作的顺利进行，还有能够提供一些参考价值。下面简约介绍洪水期的测水方法：

一、流速仪法

水流速度由流速仪来测定并且把流速和渠道断面积相乘的方法来定义流速仪法。流速仪法的测量成果可作为率定或校准其他的测量方法的标准。

1.其使用条件-在深水大于10cm，流速不小于0.05cm/s时，可以采用流速仪来计算水的流量比较合适。

2.计算公式- V=K*N/t+C

式中：V-水流流速，米/秒；

N-旋杯或葉片浆在t时间内的总转数；

K-比例系数；

C-因摩擦引起的修正值。

3、积深法测速测点数的确定：

当水深小于40厘米时，选用一点法，即=V0.6

二、浮标法

测量方法中，浮标测流方法是最简单的测量方法之一。利用观测的浮标漂移速度进行水道横断面的测量，以此推算断面流量。

1、适用条件：水渠道面长度不小于10m，无弯曲和底壁平滑。

2、计算公式：

V=α*L/t

Q=VS=α*L*S/t

式中：V-水流流速，米/秒；

L-选取测定的水渠部分长度，米；

t-浮标通过这段距离；

S-渠道截面积，米2；

α-系数；α称岸边系数，斜坡岸边α=0.67～0.75；陡岸α=0.8～0.9；死水边α=0.5～0.37.一般渠道α取0.7。

水文测流的方式

我们知道水文的测报工作十分繁重，一种好的水文测流方法，能为水文工作者减轻工作压力，提高测验效率及数据准确度，更及时的向防汛部门发送水情信息，提前进行水情工作，保障人民群众生命财产安全。

随着社会的发展，水文测流的方式也变的多样化起来，我们常见的有四种，它们分别为流速仪测流，浮标测流，雷达测流，超声波测流。

流速仪测流这种方法利用面积-流速法，即用流速仪分别测出若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速，然后乘以部分过水面积，求得部分流量，再计算其代数和得出断面流量。这样的方法也只适用于一些河道平直、水流分布均匀、无漩涡或回流。这里需要一些国内以机械型转子式流速仪为主，分旋桨式流速仪和旋杯式流速仪,采用不同安装方式，适用于不同流速环境。而我们安装也是有几种方式的，水文缆道式、水文绞车式。

这是目前应用广泛、基本的方法，在一定条件下，此法精度较高，常作为鉴定其他测流方法的标准。用流速仪测流需要测算出点流速得时间平均值和流速断面的空间平均值，需选定测量断面及垂线数量，计算量大，实际测量时需要投入大量的人力物力。

而雷达测流又不一样了，这种方式更简单，雷达测流技术一种新型的全天候流速流量自动监测技术，它不同于传统的转子流速仪，ADCP等必须沉没于水体的测量测验方法，也区别于其技术前身雷达测速枪（手持式电波流速仪）的半人工式测量手段，该项技术主要通

过雷达波传感器自动发射和接收功能，利用多普勒原理测定水面流速，辅以流速关系率定成果和测验大断面数据，进而实验非接触式的流量在线自动监测功能。

每种测流方式都存在优势与缺陷，没有完美的测流方式，水文工作者需要根据实际情况来选择合适的仪器、监测方案。

简述流速仪法测算流量的步骤

一、准备工作

在进行流速仪法测算流量之前，需要进行一些准备工作。首先，选择合适的流速仪器，如流速计或超声波流量计。其次，需要根据实际情况选择合适的测量点和测量时间。最后，确保测量设备的准确性和稳定性，以保证测量结果的可靠性。

二、安装流速仪器

根据实际情况选择合适的安装位置和安装方式，将流速仪器安装在管道或通道上。确保安装牢固并且与流体流动方向一致。

三、校准流速仪器

在进行测量之前，需要对流速仪器进行校准。校准过程中，可以使用标准流速仪或者其他已知流速值的流速仪器进行比对，调整流速仪器的灵敏度和精确度，以确保测量结果的准确性。

四、开始测量

在进行测量之前，需要确保流体流动稳定，没有明显的波动或湍流现象。同时，打开流速仪器并记录下初始值。

五、测量时间和数据记录

根据需要选择合适的测量时间，一般选择在流量变化较小的情况下进行测量。在测量过程中，需要记录下流速仪器的读数，并注意观

察流速的变化情况。

六、计算平均流速

根据测量得到的流速数据，可以计算出平均流速。首先，将测量得到的流速数据求和，然后除以测量次数，得到平均值。这个平均值即为流体通过管道或通道时的平均流速。

七、测量截面积

为了计算流量，还需要测量管道或通道的截面积。可以使用测量工具测量管道或通道的直径或宽度和高度，然后计算出截面积。如果管道或通道形状不规则，可以采用其他方法计算截面积，如积分法或三角形法。

八、计算流量

根据测量得到的平均流速和截面积，可以计算出流量。流量的计算公式为：流量= 平均流速× 截面积。根据具体的单位制，可以得到流量的数值。

流速仪测流方法简述

流速仪是用来测量流体在管道或河流中的流速的设备。它通过测量速度来确定流体的流速。流速的准确测量对于河流管理、水利工程、环境保护和科学研究具有重要意义。在本文中，将简要描述流速仪的工作原理和常见的测流方法。

流速仪的工作原理基于动量守恒定律和质量守恒定律。根据流速仪的类型，它可以使用不同的原理来测量流速。以下是几种常见的流速测量方法：

1.浮标法：浮标法是一种简单且常用的测流方法。它通过观察标记物（如浮球或漂流物）在水流中的移动来确定流速。浮标的移动速度与流速成正比。在测量过程中，需要在一段固定距离上放置多个浮标，并记录它们通过的时间。通过计算平均速度，可以得到流速。

2.电磁流量计：电磁流量计使用法拉第电磁感应定律来测量流速。它通过测量流体通过磁场时引起的电势差来确定流速。电磁流量计通常由电磁传感器和信号处理单元组成。当流体通过感应器时，感应器中的线圈会感应到电磁感应电势，并将其转化为电信号。电信号随后进行处理，以获得流速的读数。

3.超声波流量计：超声波流量计使用超声波传感器来测量流速。它通过向流体中发射和接收超声波信号来确定流速。超声波的传播速度与流体的速度有关。测量过程中，超声波传感器将超声波信号发送到流体中，并接收反射的信号。通过分析发送和接收信号之间的时间差，可以计算出流速。

4.热敏电阻法：热敏电阻法通过测量流体对加热线圈的冷却效应来确定流速。加热线圈被放置在管道或河流中，然后通电加热。当流体流过加热线圈时，它会带走热量，使线圈冷却。测量线圈的温度变化，可以计算出流速。

流速仪原理

流速仪是一种用来测量流体速度的仪器，它在工业、环保、水利等领域有着广

泛的应用。流速仪的原理是基于流体动力学和传感器技术，通过测量流体在管道中的速度来计算流速，从而实现对流体流速的准确监测。

流速仪的原理可以简单地分为两个部分，传感器测速原理和流速计算原理。

首先，传感器测速原理是流速仪能够测量流体速度的基础。传感器通常采用热

敏电阻、超声波、激光或电磁感应等技术，通过与流体接触或穿过流体来感知流体的速度。其中，热敏电阻传感器是应用较为广泛的一种传感器。当流体通过传感器时，热敏电阻感受到流体的冷却效应，从而测量出流体的速度。超声波传感器则是利用超声波在流体中的传播速度来计算流速，激光和电磁感应传感器则分别通过激光或电磁场与流体的相互作用来测量流速。

其次，流速计算原理是流速仪能够根据传感器测得的速度数据来计算流速。一

般来说，流速计算原理可以分为两种，直接测量法和间接计算法。直接测量法是指流速仪直接通过传感器测得的速度数据来计算流速，这种方法简单直接，但需要保证传感器的准确性和稳定性。间接计算法则是通过测量流体流经管道的截面积和流速来计算流量，再根据流量和管道的截面积来计算流速。这种方法相对复杂，但可以减小传感器误差对流速测量的影响。

综上所述，流速仪的原理是基于传感器测速原理和流速计算原理，通过测量流

体速度和计算流速来实现对流速的监测。不同类型的流速仪在测量原理上有所不同，但都是基于流体动力学和传感器技术的应用，具有广泛的实用价值。在实际应用中，我们需要根据具体的测量要求和环境条件选择合适的流速仪，以确保测量的准确性和稳定性。