УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ТЕЧЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО НАПРАВЛЕННОГО ПРЕДМЕТА Российский патент 1996 года по МПК G01P13/00 

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при оценке объема лесных материалов, находящихся на воде.

Известно устройство измеритель течения, который может быть использован для измерения направления течения относительно направленного предмета - магнитной стрелки. Известное устройство имеет раму, датчик для измерения угла, штангу и стабилизатор направления устройства в потоке.

Ввиду того, что магнитная стрелка имеет постоянное направление, применение известного устройства для измерения направления течения относительно других направленных предметов невозможно.

Целью изобретения является измерение угла ориентации направленного предмета относительно направления течения.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство дополнительно снабжено приспособлением для стабилизации горизонтального положения устройства в воде и приспособлением для фиксации устройства относительно направленного предмета.

Принцип действия устройства основан на способности течения воды ориентировать закрепленные на оси предметы определенным образом (отсутствие вращающего момента сил).

Корпус устройства в собранном виде закрепляется на оси рамки, к которой в свою очередь крепится приспособление для фиксации устройства относительно направленного предмета.

Корпус устройства в потоке воды будет определенным образом ориентироваться по течению относительно рамки и приспособления для фиксации устройства относительно направленного предмета.

Таким образом, закрепив приспособление для фиксации устройства на направленном предмете и подключив датчик для измерения угла поворота корпуса устройства относительно рамки, можно измерять направление течения относительно направленного предмета, т.е. угол ориентации направленного предмета относительно направления течения.

На фиг. 1 изображено устройство; на фиг. 2 сечение A-A на фиг. 1 (датчик для измерения угла); на фиг. 3 приспособление для фиксации устройства относительно направленного предмета, закрепленного на бревне.

Устройство имеет корпус, состоящий из цилиндрической штанги 1, имеющей выполненное нормально к центральной оси резьбовое отверстие 2, соединенной неподвижно одним концом со стабилизатором направления 3, а другим концом с приспособлением для стабилизации горизонтального положения в воде.

Приспособление для стабилизации горизонтального положения устройства в воде представляет собой поплавок 4, выполненный в виде пустотелого цилиндра с отверстием в стенке 5, внутри которого размещается штанга 1, контакта 6, закрепленного на стенке поплавка 4, винта 7, который проходит через отверстие в крышке 8 рамы устройства.

Рама устройства выполнена в виде крышки 8 с отверстием в центре 9, на внутренней поверхности которой размещена пластина сопротивления 10 с винтом 11, и двух шпилек 12, закрепленных неподвижно к боковым поверхностям крышки 8 так, что они лежат на одной оси, проходящей через центр крышки 8, на которых петлями закреплены плечи 13 приспособления для фиксации устройства относительно направленного предмета.

Приспособление для фиксации устройства относительно направленного предмета состоит из двух плеч (13), выполненных в виде штанг с петлями, один конец которых одевается на шпильки (12), а другой на линейку (14) линейки (14), выполненной в виде цилиндрической штанги с зубьями (15), на которую в средней части наброшена петля фиксатора (16), выполненного в виде крючка с зубом (17).

Датчик для измерения угла выполнен в виде контакта (6), соприкасающегося с пластиной сопротивления (10) и проводов, электробатареи (18) и амперметра (19), соединенных по схеме реостата.

Устройство работает следующим образом.

Сначала собирают корпус устройства. Для этого штангу (1) одним концом соединяют неподвижно со стабилизатором направления (3).

Затем другой конец штанги (1) продевают через отверстие полого цилиндра поплавка (4) и совмещают винтовое отверстие (2) на штанге (1) с отверстием (5) поплавка (4).

После этого на винт (7) одевают крышку (8) и фиксируют винт на штанге (1). Затем на шпильки (12) одевают петли плеч (13) приспособления для фиксации устройства относительно направленного предмета.

После этого собирают электроцепь по схеме реостата с амперметром (19) и электробатареей (18).

Устройство готово к работе.

Изменение угла ориентации направленного предмета (например, бревна) относительно направления течения реки проводят следующим образом. Фиксатор (16), используя зуб (17) фиксируют на бревне. Затем опускают фиксатор (16) до контакта зубьев (15) линейки (14) с поверхностью бревна на виде A (фиг. 3). После этого корпус устройства опускают в воду. За счет поплавка (4) корпус устройства стабилизируется в полупогруженном состоянии.

За счет течения воды стабилизатор (3) поворачивает корпус устройства. При этом приспособление для фиксации устройства относительного направленного предмета удерживает крышку (8) в постоянном положении относительно бревна.

В это время контакт (6) перемещается по пластине сопротивления (10), меняя сопротивление и ток в электроцепи, что фиксируется амперметром (19). Изменение тока в цепи будет пропорционально измеряемому углу.

Измеренные углы ориентации бревен используются для оценки объема плывущего леса. Объем определяют по формуле:
V=S•K_J•V/S (I)
где S общая площадь реки, занятая лесом, м²;
V средний объем бревна, м³;
S площадь, занимаемая на воде одним бревном, м²;
K_J коэффициент, учитывающий неплотность расположения бревен на воде, зависящий от закона распределения угла ориентации бревен, определенный измерением с помощью заявляемого устройства. ЫЫЫ2

Использование: лесная промышленность, при оценке объема лесных материалов, находящихся на воде. Сущность изобретения: измерение угла ориентации направляющего предмета (например, бревна) относительно направления течения реки проводят следующим образом. Фиксатор 16, используя зуб, фиксируют на бревне. Затем опускают фиксатор 16 до контакта зубьев 15 линейки 14 с поверхностью бревна. После этого корпус устройства опускают в воду. За счет поплавка 4 корпус устройства стабилизируется в полупогруженном состоянии. За счет течения стабилизатор 3 поворачивает корпус устройства. При этом приспособление для фиксации устройства относительно направленного предмета удерживает крышку 8 в постоянном положении относительно бревна. Контакт 6 перемещается по пластине сопротивления 10, меняя сопротивление и ток в электроцепи, что фиксируется амперметром. Изменение тока в цепи будет пропорционально изменяемому углу. Измеренные углы ориентации бревен используются для оценки объема плывущего леса. 3 ил.

Устройство для измерения направления течения относительно направленного предмета, включающее раму, датчик для измерения угла, штангу, стабилизатор направления устройства в потоке, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено приспособлением для стабилизации горизонтального положения устройства в воде и приспособлением для фиксации устройства относительно направленного предмета.