Устройство для измерения испарения с водной поверхности Советский патент 1989 года по МПК A01G25/16 

ел to

4i

00

ел

00

Фиг.1

И:юбретенне относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано для автоматического орошения сельскохозяйственных культур.

Цель изобретения повышение точности и надежности измерения испарения.

На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения испарения; на фиг. 2 - схема формирователя.

Устройство содержит бак-испаритель 1 с водовыпускным ограничителем 2, выполненным в виде патрубка, соединенного с измерителем 3 вытекшей из бака воды, автоматическую систему 4 поддержания уровня воды в баке, включаюшую электрический датчик 5 уровня, смонтированный в баке 1, клапан 6. установленный на трубопроводе 7, который подключается к источнику водоснабжения, и элемент ИЛИ 8, вход которого соединен с датчиком 5, а выход подключен к клапану 6. Дождевая воронка 9 через клапан 10 соединена с тройником 11. который также соединен с клапаном 6 системы 4 поддержания уровня и с, измерителем 12 долитой воды, сливной патрубок 13 которого входит в бак-испаритель через боковое отверстие. За датчик 14, выполненный в виде кнопки и обеспечивающий возможность подключения BHeniHei o сигнала, инициирующего измерение, связан с входом сброса делителя 15. Двухстабильный элемент 16 выполнен в виде / 5-триггера, вход установки которого связан с задатчиком 14 начала измерения, а вход сброса связан с выходом измерителя 3 через делитель 15. Выход триггера 16 соединен с первым входом элемента ИЛИ 8 системы 4 поддержания уровня, выход которого через инвертор 17 связан с клапаном 10 и управляющим в.ходом формирователя 18. Информационный вход формирователя связан с измерте.пем 12, а выход -- с прямым счетным входом блока 19 регистрации информации, выполненного в виде реверсивного счетчика, обратный счетный вход которого подк, 1ючен к и: мерителю 3, а выход связан с индикатором 20.

Формирователь 18 состоит из последо- вате;1ьн() соединенных элемента И 21, элемента задержки 22. одновибратора 23 и элемента И,ПИ 24, причем первый вход элемента И 21 является управляющим, соединенные между собой вторые входы элемента И 21 и элемента ИЛИ 24 являются информационным входом формирователя, а выход элемента ИЛИ 24 является выходом формирователя.

Измерители 3 и 12 выполнены в виде осад- комера челночного типа, оборудованного качающимся ртутным контактором, где измеренное количество воды определяется числом сформированных импульсов.

Уровень 1, абатывания датчика 5 настроен на 0,1 0,5 мм ниже уровня водовыпускного ограничителя 2.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

работает следующим обУстройстворазом.

В исходном состоянии бак 1 заполнен водой до уровня водовыпускного ограничителя. Датчик 5 смачивается водой, и на его выходе действует сигнал логичг кого «О. Триггер 16 сброшен, элемент 8 своим выходным сигналом закрывает клапан 6 и через инвертор 17 открывает клапаи 10, Счетчик 19 обнулен. Состояние делителя 15 иеопреде- ленное.

Пример 1. Осадков нет.

В результате естественного испарения уровень воды в баке 1 снижается. При достижении им уровня срабатывания датчика 5 последний выдает сигнал логической «1. При этом клапан 10 закрывается, а клапан 6 открывается. Вода от источника водоснабжения через трубопровод 7 и тройник 11 поступает в измеритель 12, а оттуда через naipy6oK 13 сливается в бак 1. Измеритель 12 посредством челнока и качающегося ртутного контактора формирует импульсы, поступающие на информационный вход формирователя 18. Число импульсов пропорционально количеству долитой воды. Так как на управляющем входе формирователя 18 отсутствует сигнал, все импульсы передаются без изменения на его выход через элементы 24 и поступают на прямой счетный вход счетчика 19. Когда уровень воды в баке поднимается до уровня срабатывания датчика 5, он своим сигналом через элементы 8 и 17 приводит клапаны 6 и 10 в исходное состояние и долив прекращается. Таким образом, уровень воды в баке поддерживается на 0,1 0,5 мм ниже сливного отверстия, а количество доливной воды учитывается в счетчике 19.

При необходимости провести измерение оператор нажатием кнопки или внешним сигналом с помощью задатчика 14 устанавливает триггер 16 и сбрасывает делитель 15. Выход триггера через элементы 8 и 17 открывает клапан 6 и закрывает клапан 10. Начинается долив воды.

Когда уровень воды в баке 1 достигнет водовыпускного ограничителя 2, она начнет выливаться вместе с загрязнениями, очищая испаряющую поверхность. Импульсы, сформированные измерителем 3 вылитой воды, поступают на обратный счетный вход счетчика 19.

Таким образом, его содержимое, огра- жаемое индикатором 20, соответствует раз ности долитой и вылитой воды, что равно слою испарившейся из бака 1 воды.

Одновременно измеритель 3 связан с входом делителя 15, коэффициент деления которого устанав-ливается при настройке в зависимости от требуемого количества сливаемой воды для очистки испаряющей поверхности. Первый поступивший на выход делителя 15 импульс сбрасывает триггер 16, клапан 10 открывается, а клапан 6 закрывается, преграждая доступ воды в бак I. Устройство возвращается в исходное состояние.

Поскольку уровни воды в баке I в исходном состоянии и после измерения одинаковы, уравнение водного баланса имеет вид

Удол 1/выл+Кисп,(1)

где , 1/выл И Кисп - объемы долитой, вылитой и испариви ейся воды,

Vlo. . Кисм /1исп5,(2)

гце П2-число импульсов измерителей

долитой и вылитой воды; k - коэффициент передачи измерителей;

S - площадь зеркала бака; Лисп - слой испарения. Искомая величина слоя испарения получается из уравнений (I) и (2);

/г«гп ;. -П

К

ТКоэффициент k подбирается из условия удобства отсчета величины испарения в стандартных единицах по индикатору 20.

Пример 2. Выпадают жидкие осадки.

Дождь выпадает в бак естественным путем. Такое же количество воды улавливается воронкой 9 и через клапан 10, тройник 11, измеритель 12 и патрубок 13 дополнительно поступает в бак 1. Поскольку на управляющем входе формирователя 18 действует сигнал, поданный с инвертора 17, каждый импульс, поступивший от измерителя 3 на информационный вход, вызывает передачу на выход формирователя двух импульсов. Первый импульс является повторением входного импульса, который проходит через элемент 24. Второй, задержанный импульс, инициируется через открытый эле- .мент 21 элементом задержки 22, формируется одновибратором 23 и передается на выход элементом 24. Таким образом, число импульсов на прямом счетном входе счетчика 19 в два раза превышает количество импульсов, выданное измерителем 12. и соотo

5

0

5

0

5

0

ветствует суммарному объему воды, попав- иему в бак 1 естественным путем и через воронку 9.

Уравнение водного баланса в это.м случае имеет РИД

I :„..,+ V ,K l ,..,-(-Г„. и,

где I - объем воды, поступивший в бак в результате осадков естественным путем.

Так как приемная площадь воронки выполнена равной площади испарения бака,

то 1л.п 1;,о.

Формула изобретения

Устройство для измерения испарения с водной поверхности, включающее бак- испаритель, автоматическую систему поддержания уровня воды в баке, измерители долитой и вылитой воды и блок регистрации инфор.мации о долитой и вылитой воде, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, оно снабжено дождевой воронкой и клапаном, установленным между дождевой воронкой и измерителем долитой воды, водовыпускным ограничителем, делителем, формирователем, за- датчиком начала измерения, а также двух- стабильным элементом с входами установки и сброса, причем вход установки связан с задатчиком начала измерения и входом сброса делителя, вход сброса двухстабиль- Hoi o э,пемента соединен с выходом измерителя вылитой воды через делитель, выход связан с автоматической системой поддержания ровня воды в баке, а информационный выход последней через инвертор связан с клапано.м дождевой воронки и управляющим входом формирователя, информационный вход которого связан с соответствующим выходом измерите.т долитой воды, а выход формирователя подключен к входу прямого счета блока регистрации информации о долитой и вылитой воде, вход обратного счета которого соединен с выходом измерителя ВЫ.1ИТОЙ ()ДЫ.

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при автоматизации орошения сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения испарения. Устройство включает бак-испаритель 1 с водовыпускным ограничителем 5, измерители вылитой 3 и долитой 12 воды, систему поддержания уровня воды в баке 4, дождевую воронку 9, формирователь импульсов 18 и блок регистрации информации 19. В исходном состоянии бак 1 заполнен водой. В результате естественного испарения уровень воды в баке 1 снижается, при достижении уровня срабатывания датчика 5, сигнал которого обеспечивает срабатывание исполнительных средств, вода доливается через измеритель 12, число сигналов которого, пропорциональное количеству долитой воды, фиксируется регистратором. При выпадении осадков вода в бак 1 попадает естественным путем и через воронку 9, приемная площадь которой равна площади испарения бака 1. При этом подсчитывают количество воды, долитое до водовыпускного ограничителя 2, и количество воды, поступившее через воронку 9. 1 ил.

прМ