Устройство для определения стока воды Советский патент 1984 года по МПК G01F3/38 G01F11/00 G01F11/28 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к верхней части полости коаксиального сифона подключена и выведена в мерный бак

гибкая трубка со вспомогательным поплавком, конец которой закреплен на нижней части вспомогательйого поплавка.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОКА ВОДЫ, содержащее мерный бак со сливньм устройством, оснащенным клапаном с механизмом управления поплавковый указатель уровня, связанный с пером самописца, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем корректировки учета притока воды в периоды опорожнения мерного бака, сливное устройство выполнено в виде коаксиального сифона, в верхней части которого установлен клапан, связанный .с механизмом управления через двуплечий рялчаг, на втором конце которого подвешен сосуд-противовес со сливным отверстием, в мерном баке установлен вспомогательный сифон, сообщающий объем мерного бака с объемом сосудапротивовеса, причем в верхней части мерного бака, начиная от уровня перегиба вспомогательного сифона, выполнено ступенчатое сужение его поперечного сечения-.

Изобретение относится к гидрологии и расходомеро-измерительной тех нике и может быть применено для оп ределения стока воды с малых водосборов . Известно устройство для определе ния количества жидкости, в частност стока воды, содержащее мерный бак со сливным устройством, клапан на входе и приемную камеру. Учет стока воды с помощью данного устройства осуществляется путем суммирования за заданное время отмериваемых доз в циклически наполняюгдемся и опорож няющемся мерном баке 1. Однако поступление воды в период опорожнения бака прекращается, что усложняет процесс измерений и обусловливает низкую точность определения стока. Известно также устройство, содер жащее мерный бак со Сливным устройством и поплавковым указателем уровня, установленным в верхней части мерного бака, где выполнено ступенчатое сужение его поперечного сечения 23. Это устройство характеризуется повышенной точностью измерения уров ня жидкости в мерном баке, но в ука занной совокупности признаков не мо жет быть использовано для точного определения стока воду. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения стока воды, содержащее мерный бак со сливным устройством, оснащенным клапаном с механизмом управления, поплавковый указатель уровня, связанный с пером Сс1мописца, и крючковую рейку, причем механизм управления выполнен в виде электромагнитного устройства, а клапан сливного устройства размещен в донной части мерного бака З. В известном техническом решении электромагнитное устройство автомати чески открывает и закрывает клапан сливного устройства при достижении водной поверхности в мерном баке зарайее установленных верхнего и нижне го уровней. Учет стока воды ввиду постоянства объема сливной призмы, заключается в суммировании числа пол ных сливов и введении корректировки на приток воды в мерный бак в период его опорожнения, В известном устройстве корректирующая поправка на один слив равна объему воды, определяемому произведением среднего расхода воды Q, поступающей в мерный бак, на время его опррожнения t. При этом как время t, так и другие промежутки времени, необходимые для нахождения Q, определяются по записям на ленте самописца с малым временным разрешением. Это обстоятельство обусловливает низкую (10-15%) точность определения стока воды с помощью известного устройства. Недостатками известного устройства являются также зависимость его работы от наличия источника электроэнергии и возможность появления неконтролируе,мой утечки воды через размещенный в донной части мерного бака клапан. Кроме того, определение стока воды с помощью известного устройства предполагает значительный объем ручной обработки и вычислений. Целью изобретения является повышение, точности определения стока за счет корректировки учёта притока воды в периоды опорожнения мерного бака. Цель достигается тем, чТо в устройстве для определения стока воды, содержащем мерньай бак со сливным устройством, оснащенным клапаном с -.Механизмом управления, поплавковый указатель уровня, связанный с пером самописца, сливное устройство выполнено в виде коаксиального сифона, в верхней части которого установлен клапан, связанный с механизмом управления через двуплечий рычаг, во втором конце которого подвешен сосуд-противовес со сливным отверстием, в мерном баке установлен вспомогательный сифон, сообщающий объем мерного бака с объемом сосуда-противовеса, причем в верхней части мерного бака, начиная от уровня перегиба вспомогательного- сифона, выполнено ступенчатое сужение его поперечного сечения. Причем к верхней части полости коаксиальногосифона подключена и выведена в мерный бак гибкая трубка со вспомогательным поплавком, конец которой закреплен на нижней части вспомогательного поплавка. На чертеже представлено устройство, вертикальный разрез (положению частей устройства в период опорожнения мерного бака до уровня Н;). Устройство состоит из мерного бака 1, оснащенного водогасительными решетками 2 и перфорированной водоприемной трубой 3 и выполненного со ступенчатым сужением его поперечного сечения с помощью закрепленного в верхней части бака понтона 4. В мерном бака 1 установлено сливное устройство 5 в виде коаксиального сифона 6, в верхней части которого установлен клапан 7, и поплавковый указатель уровня, связанный с пером самописца 8. Механизм управления кла паном выполнен в виде двупленего рычага 9, один конец которого связан через пружинный амортизатор 10 с кла паном 7, а к другому концу подвешен срсуд-противОвес 11 со сливным отвер стаем 12, расположенным на конце . сифонной трубки 13. В мерном б ке установлен вспомогательный сифон 14, уровень перегиба которого совпадает со ступенчатым сужением попереч ного сечения бака, т.е. находится на уровне днища понтона 4. Вспомога тельный сифон 14 сообщает объем мер ного бака с объемом сосуда-противовеса. К верхней части полости коаксиального сифона б подключена и выве дена в мерный бак 1 гибкая трубка 1 конец которой закреплён на нижней части вспомогательного поплавка 16. Вспомогательный сифон 14 проходит через стенку мерного бака 1 через зажимную муфту 17,. обеспечивающую регулировку высоты уровня перегиба сифона. Устройство снабжено также трубкой 18, связывающей объем сосуда-противовеса с водосливом коаксиального сифона 6. Подвод воды к устройству производится с трубы 19. Устройство работает следующим образом.. По трубе 19 к мерному баку 1 подводится контролируемый поток воды. Вода, наполняя мерный бак, доходит до уровня Н2, где расположен перегиб вспвмогательного сифона 14, после чего вода начинает поступать через, вспомогательный сифон 14 в сосуд-противовес 11 и одновременно заполнять суженную выпе уровня П часть мерного бака 1. Когда сосуд-противовес 11 приобретает необходимый вес, происходит резкое открытие клапана.7 коаксиального сифона 6, который сливает воду из мерного бака до уровня Н. Клапан 7 удерживается в открытом положении несколько дальше, чем длится опорожнение мерного бака за счет того, что пропускная способность вспомогательного сифона 14, а также трубки 18 больше пропускной способности сифонной трубки 13. После закрытияклапана 7 цикл повторяется. образом, на ленте самописца 8 во времени фиксируются колебания уровня воды в мерном баке, причем отпадает необходимость определения промежутков времени по ленте самописца, поскольку в устройстве максимальный регистрируемый уровень воды в мерном баке оказывается однозначно зависящим от величины расхода воды и от объема воды, прошедшего за цикл через мерный бак. Выделение из-под вспомогательного поплавка 16 пузырьков воздуха, выдавливаемого из полости коаксиального сифона 6 в период подъема уровня воды в мерном баке, свидетельствует об исправности-клапана 7. Применение предлагаемого устройства снижает погрешности определения расхода воды в 2-3 раза по сравнению с известным устройством, а также способствует повышению производительности труда, позволяя существенно сократить затраты на определение объема стока, расход и построение гидрографа стока.