Изобретение касается водомера для измерения расхода воды через прямоугольный водовыпуск с затопленным щитом при небольших перепадах воды между верхним и нижним бьефами.
От аналогичных приборов того же назначения описываемый водомер отличается тем, что его механизм, состоящий из двух логарифмических элементов-лекал, дифференциала и системы передач, обеспечивает показание произведения из двух переменных величин - величины открытия щита и величины перепада между верхним и нижним бьефами канала.
На фиг. 1 изображена схема водо-выпуска; на фиг. 2 - схема водомера согласно изобретению; на фиг. 3 - схема механизма счетчика количества воды.
Водомер работает на принципе использования перепада, создаваемого щитовыми водовыпусками оросительных каналов.
Водомер предназначен для работы в водовыпусках с затопленным щитом и отверстием прямоугольного сечения, которое закрывается щитом, снабженным козырьком обтекаемой формы (фиг. 1). При таком водовыпуске расход через щитовое отверстие определяется формулой:
где:
М - постоянный коэффициент,
а - величина открытия щита (расстояние от дна до нижней кромки козырька - фиг. 1),
z - перепад между верхним и нижним бьефом.
Измерительный прибор водомера реагирует на изменение двух независимых переменных величин: напора и открытия щита.
Чувствительным элементом, реагирующим на перепад, является сильфон 1. Перемещение дна сильфона с помощью рычага 2, лекала 3, дифференциала 4, зубчатых передач 5 и 6 передается на стрелку 7 указывающей части прибора.
Для передачи изменения второй переменной - величины открытия щита - применяются зубчатая передача 8, гибкий валик 9 и червячный редуктор 10, вал колеса которого воздействует на рычаг 11, который через лекало 12, дифференциал 4 и зубчатую передачу 5 и 6 передает движение на стрелку 7. Логарифмические элементы-лекала 3 и 12 преобразовывают прямые зависимости углов поворота рычагов от переменных а в логарифмические, благодаря чему суммирование углов, осуществляемое дифференциалом 4, становится эквивалентным перемножению переменных а и т.е. высоты поднятия щита и разности уровней до и после щита; произведение этих величин соответствует величине расхода воды в литрах через водовыпуск.
Кроме указывающей части, в приборе имеется счетчик количества воды. Суммирование расхода воды во времени осуществляется с помощью интегратора с падающим поводком, приводимым периодически в движение от часового механизма.
В начальный момент цикла работы поводок 13 (фиг. 3) занимает определенное положение, фиксируемое упором 14. Через каждые 30 сек. поводок при помощи грузика 15 сцепляется с пятизубым колесом 16, связанным с ведущей осью 17 часового механизма, и начинает подниматься. Подъем поводка продолжается до момента соприкосновения с лекалом 18, когда происходит расцепление его с пятизубым колесом и поводок под действием собственного веса падает до упора, занимая первоначальное положение.
При своем движении вверх поводок с помощью собачки 19 сцепляется с суммирующим храповым колесом 20 и поворачивает его на угол, пропорциональный расходу и определяемый положением стрелки 21 и связанного с ней лекала 18.
Ввиду периодического повторения цикла работы интегратора происходит суммирование углов поворота поводка во времени. Обороты храпового колеса 20 передаются на счетный механизм 22, который показывает количество пропущенной воды.
Измерительные механизмы монтируются в верхнем отсеке корпуса прибора, закрытом пыле- и водонепроницаемым кожухом. В нижнем герметически закрытом отсеке помещается сильфон для измерения перепада давления.
Прибор устанавливается в колодце вблизи щита и подсоединяется к нему с помощью гибкого валика 9 и зубчатой передачи 8, а также связывается с верхним и нижним бьефами канала. Часовой механизм снабжен пружинным приводом, обеспечивающим непрерывную двухнедельную работу счетчика.
Водомер для измерения расхода воды через прямоугольный водовыпуск с затопленным щитом, отличающийся применением двух логарифмических элементов-лекал, при взаимодействии которых через систему зубчатых передач и дифференциал стрелка водомера показывает величину произведения высоты поднятия щита и разности уровней до и после щита, что соответствует величине расхода воды в литрах через водовыпуск.
Авторы
Даты
1954-06-02—Публикация
1954-06-02—Подача