Установка для измерения стока Советский патент 1986 года по МПК G01F3/38 

1

11:и)0ретенне относится к зкспери- мепта.чып,1м гидрологическим исследованиям и может быть использовано для измерения интенсивности, объема и временного хода стока в обычной

и автоматизированной системах наблюдений.

Цапью изобретения является повышение точности измерений.

Па фиг.1 и 2 показан мерный бак, поперечный и продольный вертикальные разрезы, а также схема передачи информации на регистратор.

Установка для дистанционного из- стока состоит из мерного

бака 1, оснащенного перфорированной водоприемной трубой 2, служащей одновременно в качестве волногасителя, сливным сифоном 3 с клапаном 4, запирающим отводную трубу 5, Запираю- щий клапана 4 через коромысло 6 ры- чажно-весового механизма и тягу 7 связан с сосудом-противовесом 8, внутри которого установлена сифогтая трубка 9. Мерный бак 1 по верхней

кромке окружен лотком 10 с наклонным дном, в нижней части которого выполнено воронкообразное отверстие 11, сопло 12 которого направлено в сосуд-противовес 8. Под дном мерного бака 1 наклонно расположена трубка 13, соединяющая полостъ отводной трубы 5 и сопло 12, На штоке запирающего клапана укреплен электромагнитный контакт 14, связ анный электри- ческ цепью с передатчиком 15, который по проводной или радиосвязи соединен с регистратором 16, состоящим из приемника 17 импульсных сигналов, таймера 18 и цифропечатающего устройства с перфоратором 19, Подлежащая измерению жидкость подводится к мерному баку по трубе 20.

Уклон дна лотка i, имеющего антикоррозионное покрытие, выбирается из соотношения. H-h

IPгде Н - высота от верхней кромки мерного бака до плоскости вход- ног о отверстия сопла; h - NfflHHManbHaH (начальная) глубина лотка (на задней стенк мерного бака); Р - длина лотка по продольной

осевой линии.

Ширина наклонного лотка В находися из соотношения.

W

5

0 5

о

55

5

0

5

(4)

где W -. емкость лотка, которая определяется как (Q - q)t

QMQKC максимально возможный расход поступающей в мерное устройство жидкости; q - расход жидкости через сопло

12;

t - время наполнения сосуда-противовеса 8.

L

Установка для измерения стока работает следующим образом.

По трубе 20 подводят к мерному баку 1 поток жидкости, подлежащей измерению. Жидкость, наполняя бак, доходит до уровня верхней кромки его стенок, поспе чего излишек ее начинает переливаться через кромки стенок в лоток 10 и стекать по уклону его дна в наиболее низкую его часть и сливаться через воронкообразное отверстие II и сопло 12 в сосуд-противовес 8. После того, как в сосуд- противовес 8 поступит количество жидкости, превосходящее по весу з а- пирающий клапан 4 сливного сифона 3, сосуд-противовес приводит в движение кором1з1сло 6 и, выбрав слабину амортизатора, смонтированного на штоке запирающего .клапана 4, резко поднимает (открывает) сам клапан. Происходит зарядка сливного сифона 3, и жидкость из мерного бака сливается по отводной трубе 5 до тех пор, пока ее уровень не снизится до горизонта Н,, после чего сифон засасывает воздух и прекращает работу. В течение всего периода опорожнения мерного бака 1 часть сбрасываемой из него по отводной трубе 5 жидкости отводится по трубке 13 в сосуд- противовес 8 для обеспечения его переполнения и компенсации оттока из него жидкости по сифонной трубке 9. После опорожнения мерного бака 1 жидкость перестает поступать в сосуд- противовес 8 и он, освободившись от нее с помощью сифонной трубки 9 и став легче запирающего клапана 4, под действием преобладающего веса клапана поднимается, а клапан опускается и закрывает горловитгу отводной трубы 5. Пропускная способность сифонной трубки 9 и трубки 13 подбирается такой, чтобы продолжитель

ность опорожнения сосуда-противовеса от жидкости, начиная с момента полного опорожнения мерного бака, была короче, чем продолжительность наполнения мерного бака от уровня Н до уровня И 2 при максимально возможном расходе поступающей жидкости, а приток жидкости в сосуд-противовес по трубке 13 был несколько больше величины оттока по сифонной трубке 9 с целью обеспечения переполнения сосуда-противовеса в течение всего периода опорожнения мерного бака.

Поскольку в указанном случае сосуд-противовес имеет один и тот же объем жидкости к моменту окончания опорожнения мерного бака, то продолжительность его опорожнения остается постоянной и определяется только пропускной способностью сифонной трубки.

Передача и регистрация сигналов об открытии и закрытии запирающего клапана сливного сифона осуществляется следующим образом.

В момент времени, следующий за отрывом запирающего клапана 4 от горловины отводной трубы 5 сливного сифона 3, срабатывает электромагнитный (геркон) контакт 14, укрепленный на штоке запирающего клапана, и электрический импульс по проводной связи или через радиопередатчик 15 передается на приемник 17 сигналов регистрирующего устройства 16, после чего включается цифропечатающее устройство с перфоратором 19 и фиксирует время поступления сигнала, а 3 ат е м выключ а ет ся,

После опорожнения срсуда-противо- веса, следующего, через постоянное строго определенное время после опорожнения мерного бака, запирающий клапан опускается и в момент, пред- шествую1ций перекрытию горловины от- водной трубы, снова срабатывает электромагнитный контакт и процесс передачи и регистрации информации повторяется аналогично описанному с той разницей, что в этот момент регистри- руется продолжительность периода опорожнения мерного бака и сосуда- противовеса в секундах.

При ручном способе обработки данных с ленты цифропечатающего устрой- ства выписываются сведения о времени открытия запиргиощего клапана t и продолжительность периода опорожнения

0

5

5

0

L после чего проводится обработка по методике, описанной в приложении. При машинной обработке данных перфолента вводится в ЭВМ и обрабатывается по заданной программе.

, При использовании предлагаемой установки появляется возможность проведения высокоточных измерений (дистанционных) интенсивности, объема и временного хода стока, а также осушествле шя комплексной автоматизации производства наблюдений на стоковых площадках и обработки полученных данных с помощью ЭВМ по минимально во йможному числу регистрируемых параметров. Установка может быть использована для производства автономных измерений стока по известной методике с использованием сетевого самописца уровня

Валдай,

JQ

25

5

0 5

5

Формула изобретения

Установка для измерения стока, содержащая мерный бак, сливное устройство и исполнительный механизм, причем сливное устройство выполнено в виде сифона с вертикальным клапаном и сигнализатором, содержащим электромагнитный контакт, а исполнительный механизм выполнен в виде бачка-противовеса с рычажным механизмом, отличающая ся тем, что, с целью повышения точности измерений, по периметру мерного бака закреплен лоток с наклонным дном, нижняя часть которого выполнена в виде сопла, нижняя часть которого направлена в сторону бачка-противовеса, причем наклон i для лотка определяется из соотношения.

. H-h

1 у- ,

f

где Н - высота от верхней кромки мерного бака до плоскости вход- ного отверстия сопла , h - минимальная глубина лотка Р - длина лотка по продольной

осевой линии,

а ширина В лотка находится из соотношения ,

W,

h+H)P

2

В

где W емкость лотка, - g)t;

равная ((J,

максимально возможный расход жидкости, поступающей в мерное устройство}

Составитель И.Исопенко Редактор А.Лежнина Техред В.КадарКорректор

Заказ 6657/33Тираж 705Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор.од, ул. Проектная, 4

отток вода через сопло; время перелива воды через кромку мерного бака в лоток.

Фиг.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в экспериментальных гидрологических исследованиях. Цель изобретения - повьшение точности измерения. Мерный бак 1 установки по верхней кромке окружен лотком 10 с наклонным дном, нижняя часть которого выполнена в виде сопла 12, При за- полне1ши мерного бака I до уровня верхней кромки жидкость начинает переливаться в лоток 10 и через отверстие П и сопло 12 стекать в сосуд-противовес 8. Опускаясь, сосуд- противовес через коромысло 6 поднимет запирающий клапан 4, открыв горловину отводной трубы 5 сливного сифона 3, по которой жидкость из мерного бака будет сливаться до уровня II , Регистрация сигналов об открытии и закрытии клапана 4 осуществляется срабатыванием электромагнитного контакта 14. 2 ил. tg (Л