Мерзлотомер Советский патент 1985 года по МПК G01W1/00 

Изобретение относится к метеорологическим приборам и предназначено для измерения глубины сезонного промерзания грунта. Известен мерэлотомер, содержащий обсадную трубу с герметично закрытым нижним концом и открытым верхним, установленную в скважину грунта, про мерзание которого фиксируется. Внутри обсадной трубы соосно с ней сверху опускается резиновый шланг с герметично закрытым концом, заполненный водой. Извлекая через определенные промежутки времени шланг из обсадной трубы и прощупьшая его, устанавливают границу раздела твердой и жидкой фаз. Условно принимают, что зта граница соответствует границе промерзания окружающего мерзлотомер грунта lj . Мерзлотомер обладает следующими недостатками. Наличие воздушной прослойки меязду стенками о.бсадной трубы и резиновым шлангом ограничивает теп лопередачу со стороны грунта к шланГУ - индикатору. Вследствие систематического извлечения шланга из обсад ной трубы при установлении границы промерзания нарушается стационарност теплового режима, .увеличивается погрешность измерений. Выполнение изме рений при температуре ниже даже ;При кратковременном извлечении шланга может сопровождаться полным замерзанием воды внутри него. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является мерзлотомер содержащий обсадную трубу с закрытым днищем, в которой с зазором помещен эластичный шланг, заполненный незамерзающей жидкостью, а зазор между обсадной трубой и шлангом заполнен водой. Гибкий щуп через конец шланга внедряется до упора в нижнюю границу промерзания , 2J . Известное устройство обладает недостаточной точностью индикации вследствие гибкости щупа, работающего на сжатие при внедрении, и его волнообразного изгиба внутри шланга. Цель изобретения - повышение точности измерений. Для достижения поставленной цели в мерзлотомере, содержащем обсадную трубу с закрытым днищем, в которой с зазором, заполненным водой, помещен эластичный 1Ш1анг, заполненный незамерзающей жидкостью и соединенный с регистратором, регистратор выполнен в виде жесткого щупа с плоским уширением на нижнем конце, а обсадная труба - с внутренним диаметром, находящимся в соотношении с диаметром шланга 3:1. Благодаря соотношению диаметров обсадной трубы и резинового шланга 3:1 при увеличении объема замерзшей воды не происходит полного перекрытия поперечного сечения резинового шланга и обжатия с заклиниванием щупа, так как в результате замерзания изменение объема, занимаемого водой, может восприниматься лищь за счет уменьшения поперечного сечения эластичного шланга. На чертеже изображен мерзлотомер, разрез. Мерзлотомер имеет обсадную трубу 1, в которую опущен резиновый шланг 2 с открытым верхним концом и герметично закрытым нижним. В резиновом шланге 2 размещен щуп 3, имеющий внизу плоское уширение. Объем между резиновым шлангом 2 и обсадной трубой 1 заполнен водой 4. Соосность резинового щланга и обсадной трубы обеспечена кольцевыми эластичными фиксаторами 5. Устройство работает следующим образом. Обсадная труба 1 помещается в скважину. Граница промерзания определяется без извлечения мерзлотомера из грунта. Поднятый из первоначального положения щуп 3 упирается своим ущирением через стенки эластичного шланга в нижнюю границу твердомерзлой зоны, соответствующей грани- . це промерзания грунта. Сечениешланга в слое промерзания пережимается, образует выртупы вследствие объемного расширения воды при переходе ее в состояние льда. При этом разница между полной длиной щупа и длиной стержня выше поверхности грунта соответствует мерзлой почве. Непосредственный контакт воды, являющейся индикатором промерзания, со стенками обсадной трубы, примыкающей

31UA071 4

к грунту, промерзание которого уста- дачу от грунта к жидкости, способстнавливается, обеспечивая лучшую, чем вует повышению точности измере в известных мерзлотомерах тегшопере- ний .

ЖРЗШТОМЕР, содержащий обсадную трубу с эакрыт1Я4 которой с зазором, заполненным водой, помещен эластичный шланг, заполненный незамерзающей жидкостью h соединенный с регистратором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, регистратор выполнен в виде жесткого щупа с плоским уширением на нижнем конце а обсадная труба - с внутренним диа- иетром, находящимся в соотношении С диаметром шланга 3: