Устройство для изучения формирования микрорусла на склонах Российский патент 2018 года по МПК G01N33/24 

Описание патента на изобретение RU2675602C1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для изучения формирования микрорусла на склонах, и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и гидрологии.

Известно устройство для моделирования и изучения направления деформации подстилающей поверхности методом точечного источника [1], состощее из сосуда Мариотта постоянного напора, шарнирной насадки, находящейся в заданной верхней точке лотка и выполненной с возможностью направления потока воды под заданными углами, съемным наклонным лотком с перфорированным дном и шероховатой поверхностью для отделения воды, просочившейся через образцы почвогрунта.

Недостатком данного устройства является возможные погрешности и сложность проведении линейных измерений динамики возникновения микрорусла.

Цель изобретения - изучение процесса формирования микрорусла и повышение точности измерения глубины и ширины потока микрорусла.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено лазерным триангуляционным датчиком, установленным на коромысле с вертикальной опорой к которой крепится энкодер - угловой датчик с возможностью совершения колебания с разной частотой и амплитудой в горизонтальной плоскости над исследуемым почвогруном в пределах ширины лотка. При этом в не зависимости от угла положения наклона лотка с почвогрунтом лазерный триангуляционный датчик располагается перпендикулярно исследуемой поверхности.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства формирования микрорусла на подстилающей поверхности методом точечного источника, на фиг. 2 - вид сверху и разрез в перпендикулярной плоскости лотока 4.

Устройство содержит сосуд Мариотта постоянного напора 1, съемный наклонный лоток 4 с шероховатой поверхностью и перфорированным дном для отделения воды, просочившейся через образец почвогрунта, насадку, установленную на верхней части перфорированного лотка и мерных емкостей для сбора воды и смытой почвы 5. Для измерения динамики процесса формирования микрорусла в пространстве и во времени устройство снабжено лазерным триангуляционным датчиком 2, установленным на коромысле 3 с вертикальной опорой 7 к которой крепится энкодер - угловой датчик 8 с возможностью совершения колебания с разной частотой и амплитудой в горизонтальной плоскости над исследуемым почвогруном 6 в пределах ширины лотка 4. При этом в не зависимости от угла положения наклона лотка 4 с почвогрунтом 6 лазерный триангуляционный датчик 2 устанавливается перпендикулярно исследуемой поверхности.

Устройство функционирует следующим образом. Образцы почвогрунта, взятые из пахотного горизонтов, в воздушно-сухом состоянии просеивались через сито по фракциям и укладывались в лоток. После взвешивания лоток с образцом почвогрунта помещался в ванну с водой для капиллярного увлажнения в течение 24 часов и затем после повторного взвешивания установил на раму устройства для исследования. С помощью сосуда Мариотта устанавливается заданные расход воды Qв, скорость истечения υв. В процессе лабораторного исследования определяются расход воды Qв, масса mn смытой потоком почвы за время исследования, а так же измеряется ширина потока и глубина потока путем сканирования. В качестве сканера является триангуляционный лазерный датчик. Лазерный датчик создает световую луч 3 на поверхности почвогрунта. Изображение светового луча отражается на фотоприемник. При изменении расстояния от датчика до объекта происходит перемещение изображения светового луча в плоскости фотоприемника. Микропроцессор производит вычисление координат изображения. По координатам изображения точки определяется расстояние до объекта. Будучи подсоединенным к портативному компьютеру получаем график подстилающей поверхностью до и после взаимодействия с потоком воды фиг. 3, 4.

Использование устройства для моделирования направления деформации подстилающей поверхности позволяет точно определить направление формирования микрорусла, точно измерить глубину и ширину потока микрорусла и прогнозировать склоновую эрозию и разрабатывать эффективные мероприятия по сокращению склонового стока атмосферных осадков.

1. Патент РФ на изобретение 2339944. Устройство для моделирования и изучения направления деформации подстилающей поверхности методом точечного источника. Максимов В.И., Максимов И.И., Чернов В.Г., Васильев С.А. Опубликовано 27.11.2008, бюл. №33.

Похожие патенты RU2675602C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИЗУЧЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТОДОМ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА 2007
  • Максимов Владимир Иванович
  • Максимов Иван Иванович
  • Чернов Владислав Геннадьевич
  • Васильев Сергей Анатольевич
RU2339944C1
Установка для моделирования эрозионных процессов 1987
  • Максимов Иван Иванович
SU1604256A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПРОТИВОЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЛЯ ТАЛОГО ПОЧВОГРУНТА С УЧЕТОМ ИНФИЛЬТРАЦИИ 1991
  • Максимов И.И.
  • Сироткин В.М.
RU2032159C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОТИВОЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ПОЧВОГРУНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1990
  • Максимов И.И.
  • Сироткин В.М.
RU2021647C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПАСТБИЩНОЙ ЭРОЗИИ 2002
  • Базров Б.В.
  • Джериев Т.У.
RU2229775C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭРОЗИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ НА ПОЧВУ 2023
  • Шульга Павел Станиславович
  • Полубнев Александр Александрович
  • Демидов Валерий Витальевич
  • Макаров Олег Анатольевич
  • Загоруйко Михаил Васильевич
  • Абдулханова Дина Рафиковна
  • Есафова Елена Николаевна
  • Кузнецов Михаил Сергеевич
  • Григорьева Елена Евгеньевна
  • Степанов Андрей Анатольевич
  • Наумов Александр Владимирович
  • Богатырёв Лев Георгиевич
  • Хуснетдинова Тамара Ивановна
  • Орешникова Наталья Владимировна
  • Якушев Андрей Владимирович
RU2808679C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВОДНОЙ ЭРОЗИИ ПОЧВОГРУНТОВ 2021
  • Домашненко Юлия Евгеньевна
  • Манжина Светлана Александровна
  • Ляшков Максим Анатольевич
RU2788322C2
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЛЯ МЕРЗЛОГО ПОЧВОГРУНТА 2007
  • Максимов Владимир Иванович
  • Максимов Иван Иванович
  • Егоров Виталий Петрович
  • Васильев Сергей Анатольевич
RU2346275C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ТОНКИМ СЛОЕМ ПО ПОВЕРХНОСТИ ОБРЫВА И ПО БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ КРИВОЙ 2005
  • Максимов Иван Иванович
  • Максимов Владимир Иванович
RU2287922C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД И ГЕОТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ В ХОЛОДНЫЙ И ТЕПЛЫЙ ПЕРИОДЫ ГОДА 2004
  • Шестернев Дмитрий Михайлович
  • Татауров Сергей Борисович
  • Черепанов Андрей Николаевич
RU2282716C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 675 602 C1

Реферат патента 2018 года Устройство для изучения формирования микрорусла на склонах

Изобретение относится к почвоведению, а именно к изучению формирования микрорусла на склонах пахотного горизонта методом точечного источника. Для этого образцы сухие почвогрунта просеивают через сито и укладывают в съемный наклонный лоток с шероховатой поверхностью и перфорированным дном для отделения воды, просочившейся через образец в мерную емкость для сбора воды и смытой почвы. Для обеспечения постоянного напора заданного расхода воды используют сосуд Мариотта. Также для повышения точности измерения динамики процесса формирования микрорусла в пространстве и во времени устройство снабжено лазерным триангуляционным датчиком, установленным на коромысле с вертикальной опорой, к которой крепится энкодер - угловой датчик с возможностью совершать колебания с разной частотой и амплитудой в горизонтальной плоскости над исследуемым почвогрунтом в пределах ширины лотка. Изобретение обеспечивает моделирование направление формирования микрорусла, прогноз склоновой эрозии и разработку мероприятий по сокращению склонового стока атмосферных осадков. 4 ил., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 675 602 C1

Лабораторное устройство для изучения формирования микрорусла на склонах методом точечного источника, содержащее сосуд Мариотта постоянного напора, съемный наклонный лоток с шероховатой поверхностью и перфорированным дном для отделения воды, просочившейся через образец почвогрунта, насадку, установленную на верхней части перфорированного лотка и мерных емкостей для сбора воды и смытой почвы, отличающееся тем, что с целью повышения точности динамического измерения параметров процесса формирования микрорусла в пространстве и во времени устройство снабжено лазерным триангуляционным датчиком, установленным на коромысле с вертикальной опорой, к которой крепится энкодер - угловой датчик с возможностью совершения колебания с разной частотой и амплитудой в горизонтальной плоскости над исследуемым почвогрунтом в пределах ширины лотка.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2675602C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИЗУЧЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТОДОМ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА 2007
  • Максимов Владимир Иванович
  • Максимов Иван Иванович
  • Чернов Владислав Геннадьевич
  • Васильев Сергей Анатольевич
RU2339944C1
Способ формирования террас на склонах 1989
  • Агапонов Николай Нефедович
  • Телешек Юрий Кириллович
SU1683506A1
ВАСИЛЬЕВ С.А., Разработка методов и технических средств контроля противоэрозионных технологий на склоновых агроландшафтах, дис
дтн, Чебоксары, 2016, стр
Деревянное стыковое скрепление 1920
  • Лазарев Н.Н.
SU162A1
СЫСУЕВ В
А
и др., Водосборная площадь малых рек как объект антропогенного агроланшафта, Аграрная наука северо-востока, 2013, 5, 36, стр
Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором 1915
  • Круповес М.О.
SU59A1
ЕГОРОВ И.Е., Методика и результаты изучения нерусловой эрозионной сети на территории Удмуртии, Науки о Земле, 2006, 11, стр
Домовый номерной фонарь, служащий одновременно для указания названия улицы и номера дома и для освещения прилежащего участка улицы 1917
  • Шикульский П.Л.
SU93A1

RU 2 675 602 C1

Авторы

Максимов Иван Иванович

Васильев Сергей Анатольевич

Михайлов Анатолий Николаевич

Михайлов Андрей Николаевич

Даты

2018-12-20Публикация

2017-07-31Подача