Лизиметр Советский патент 1984 года по МПК G05D9/00 

со ел

00

Изобретение относится к мелиоративной технике, в частности к лизиметрам, применяемым -для изучения водно-солевого и теплового режим-ов почво-грунтов.

Известен лизиметр, содержащий рабочую KciMepy в виде цилиндрического корпуса с коаксиально установленным, в нем и образующим с его. стенками кольцевую полость цилиндром из эластичного материала, причем полость рабочей камеры соединена со скважиной, в которой расположен первый датчик уровня, соединенный с блоком регулирования уровня, а также компенсирующее устройство в виде соединенной патрубком с кольцевой полостью емкости, в которой .расположен второй датчик уровня, связанный с блоком измерения уровня и расхода воды l.

Недостатком лизиметра является не высокая точность измерения сил.

Цель изобретения - повьлшение точности измерения.

Укг1занн-ая цель достигается тем, , что компенсирующее устройство расположено на уровне верхней части корпуса, а патрубок, соединяющий его с кольцевой полостью, расположен в верней части последней, причем.лизиметр снабжен резервной емкостью, которая через трубопровод с насосом соединена с компенсирующим устройством, второй датчик уровня установлен в компенсирующем устройстве неподвижно

На фиг. 1 представлена принципиальная схема лизиметра с электрической схемой измерения уровня и рас.хода воды, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

Лизиметр состоит из рабочей камеры 1 с коаксиально установленным цилиндром 2 из эластичного материала, соединенной патрубком 3 через фильтр 4 со скважиной 5, в которой расположен первый датчик уровня б, соединенный с блоком регулирования уровня, компенсирующее устройство, второйдатчик уровня 7, связанный с блоком измерения уровня и расхода воды, и кольцевой полости 8.

В рабочей камере 1 размещен монолит У почво-грунтов со скважиной 10 для радиационных и других измерений.

В монолите 9 рабочей камеры 1 заложены по высоте датчики температуры 11 солености и других параметров

монолита, соединенные с блоком пока заний 12.

Рабочая камера-1 через нижние фланцы 13 сварена с поддоном 14, содержащем внутри фильтр 4. Верхняя часть камеры 1 соединена с помощью фланцев 15 и 1 б.

фДатчик уровня 6 снабжен грузом 17 и подвешен на кабель-тросе 18, связанный с барабаном Л9, на валу 20 которого установлены диски 21 для

токосъемников, регистратор 22 погружения датчика б, самописец 23 и муфта 24 для соединения с электродвигателем 25.

Блок регулирования уровня датчика 6 включает два реле и блок питания 26. Реле электрически соединены с электродвигателем 25 и с золотником 27 насоса 28, снабженного самописцем 29. Золотник 27 соединен с трубопроводами 30 и 31 через вентиль 32 со скважиной 5. Насос 28 трубопроводом 33 через вентиль 34 может быть соединен с другими скважинами.

Датчик б выполнен в виде трех плоскостных электродов.

Компенсирующее устройство представляет собой смонтированную в верхней части резервной емкости 35 сообщающуюся с кольцевой полостью 8 измерительную емкость 36 с датчиком 7 поддержание в нем постоянного уровня воды, выполненным в виде трех плос,костных электродов, электрически Подключенных через другие два реле к ;электродвигателю 37 и золотниковому устройству 38 насос.а 39, имеющего самописец 40, причем оба реле подключены к блоку питания 41.

Золотниковое устройство 38 насо-са 39 соединено с измерительной емкостью 36 трубопроводом 42 и 43 через вентиль 44 с емкостью 35 трубопроводом 45 через вентиль 46, а также трубопроводом 47 с золотником 27 через вентиль 48. Насос.39 трубопроводом 49 через вентиль 50 может быть соединен с другими скважинами.

Измерительная емкость 36 сообщена с кольцевой полостью 8 посредство патрубка 51..

Золотник 27 через вентиль 52 соединен трубопроводом 53 с резервной емкостью 35.

Лизиметр работает следующим образом.

В подготовленном лизиметрея заполняют резервную емкость 35 водой. Затем с помощью барабана 19 опускают д заданного уровня датчик 6 и регистрируют регистратором 22 величину его погружения. Включают питание 26 и электродвигатель 25 вращает насос 28 Золотник 27 срабатывает, открываются вент.или 46, 48, 52 и 32. При этом вода поступает из резервной емкости 35 по трубопроводу 45, трубопроводу 53 через золотник 27, насос 28, опять через золотник 27, трубопроводы 30 и 31 в скважину 5 до уровня второго плоскостного электрода датчика 6с В этом случае нижний и средний плоскостные электроды замыкаются, срабатывают реле, система обесточивается и электродвигатель 25 останавливается, управляемые вентили все перекрываются.. Самописец 29 отмечает объем воды в скважине 5. При.понижении уровня жидкости в скважине 5 средний плоскостной элект род размыкается с нижним плоскостным электродом, срабатывает реле и элект родвигатель 25 поворачивает барабан 19 на опускание до соприкосновения среднего электрода с новым уровнем воды - происходит замыкание его с нижним электродом, срабатывает реле и электродвигатель останавливается. На самописце 23 отмечается умень шение уровня ж-идкости в скважине 5. При повышении уровня жидкости в скважине 5-происходит замыкание сред него плоскостного электрода датчика с верхним электродом, срабатывает реле и электродвигатель поворачивает барабан 19 на подъем до размыкания среднего электрода датчика с верхним. Срабатывает реле и электродвигатель 25 останавливается. На самописце 23 отмечается- повышение уров ня жидкости в скважине 5. Таким образом осуществляется авто матическкй контроль за изменением уровня жидкости в скважине 5. Для заполнения водой кольцевой полости 8 и измерительной емкости 36 включают блок питания 41, срабатыва ет реле, электродвигатель 37 вращает насос 39. Одновременно срабатывает золотниковое устройство 38, открываются управляемые вентили 44 и 46, При этом вода насосом 39 выкачивается из резервной емкости 3,5 fio трубопроводу 45, золотнику 38 и нагнетается опять через золотник 38 по трубопроводу 42 в измерительную емкость 36, откуда по патрубку 51 в кольцевую полость 8. Заполнение производится до загиыкания водой среднего плоскостного электрода датчика 7, установленного на заданном уровне в измерительной емкости 36. В этом случае нижний и средний плоскостные электроды замыкаются, вследствие чего срабатывают реле и электродвигатель 37 останавливается. При усыхании монолита 9 почво-грунтов объем кольцевой полости увеличивается за счет эластичного цилиндра 2, вследствие чего вода из измерительной емкости 36 по патрубку 51 поступает в кольцевую полость 8. Уровень воды в измерительной емкости понижается. При этом средний плоскостной электрод датчика 7 размыкается с нижним плоскостным электродом, срабатывает реле, электродвигатель 37 вращает насос 39. Одновременно срабатывает золотниковое устройство 38. При этом вода насосом 39 выкачивается из резервной емкости 35 по трубопроводу 45, золотниковое устройство 38 и нагнетается опять через золотник 38 по трубопроводу 42 в измерительную емкость 36 до тех пор, лока средний плоскостной электрод датчика 7 не замкнется водой. В этом случае срабатывает реле, электродвигатель останавливается и подача воды в измерительную e lкocть 36 прекращается. При набухании монолита 9почвогрунтов объем кольцевой полости уменьшается за счет эластичного цилиндра 2, вследствие чего в.ода из кольцевой полости 9 по патрубку 51 поступает в измерительную емкость 36, уровень воды в которой несколько повысится. При этом верхний плоскостной электрод датчика 7 замыкается со средним электродом водой. В этом случае срабатывает реле, электродвигатель 37,вращается в обратном направлении, срабатывает золотник 38. Вода из измерительной емкости 36 откачивается по трубопроводу 42, золотнику 38, насосом 39 по трубопроводу 47, через вентили 48 и 46 и по трубопроводу 45 сливается в резервную емкость 35 до тех пор, пока верхний плоскостной электрод датчика не освобождается от контакта с уровнем воды в измерительной емкости 36, т.е. не размыкаются верхний и средний электроды датчика 7. В этом случае срабатывает реле и электродвигатель- 37 останавливается. Как в первом, так и в,о втором случаях самописец 40 отмечает количество добавленной воды в измерительную емкость 36 или отка-денной из нее, т.е. производится автоматический контроль усыхания и набухания монолита 9 почво-грунтов. Таким образом осуществляется автоматический контроль за работой лизиметра и повышается точность измерения объема усыхания и набухания монолита почво-грунтов. 70rVгЧ/ JB .Hi L L Pui.1 19

S2

52

ЛИЗИМЕТР, содержащий рабочую камеру в виде цилиндрического корпуса с коаксиально установленным в нем и образующим с его стенками кольцевую полость цилиндром из эластичного материала, причем полость рабочей камеры соединена со скважиной, в которой расположен первый датчик уровня, соединенный с блоком регулирования уровня, а также компенсирующее устройство в виде соединенной патрубком с кольцевой полостью емкости, в которой расположен второй датчик уровня, связанный с блоком измерения уровня и расхода воды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, компенсирующее устройство расположено на уровне верхней части корпуса, а патрубок, соединяющий его с кольцевой полостью, расположен в верхней части последней, причем лизиметр снабжен резервной .емкостью, которая через трубопровод с насосом соединена g -С компенсирующим устройством, второй (Л датчик уровня установлен в компенсирующем устройстве неподвижно.