Прибор для определения направления течения воды в потоке и его скорости Советский патент 1931 года по МПК G01P5/02 

Предлагаемый прибор предназначается для достижения одновременного измерения горизонтальных и вертикальных отклонений потока воды и скорости ее течения.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез прибора; фиг. 2 - разрез по линии CD на фиг. 1; фиг. 3 - горизонтальный разрез прибора; фиг. 4-разрез по линии АВ на фиг. 3; фиг. 5 - общую схему прибора.

Прибор состоит из пустотелой штанги 1, на конце которой укреплен круглый металлический валик 2 (на фиг. 1 обозначенный пунктиром) с увеличенным диаметром вверху и внизу. На валик 2 надевают свободно вращающуюся втулку 3 с приливами 4, к которым наглухо прикрепляют перо 5. К нижнему концу валика 2 укрепляют металлическую пластину б в виде сектора (фиг. 3), близ наружной стороны которого по кривой сделана прорезь, куда вставляют медную коробку 7, прикрепленную болтами к сектору 6. Сверху коробку 7 покрывают эбонитовой крыщкой 8, на которой по окружности на 60° вправо и влево ставят контакты 9; до 30 в ту и другую сторону контакты идут через 2°, а после, с ЗО до 60, - через Л. Между контактами к эбонитовой доске прикрепляют

деревянный пропарафиненный брусок 10,, на который наматывают сопротивление в виде тонкой, изолированной, никелиновой проволоки. Проволока по своей длине, приблизительно после двух омов сопротивления, имеет ответвления и этими ответвлениями она прикреплена к каждому контакту. Внизу пера над контактами укрепляют пружину и ползунок 11. Измерение горизонтального угла производит перо 5, которое от действия струи воды принимает то или другое положение от нуля (фиг. 3) и своим ползунком 11 становится на тот или другой контакт, включая тем самым определенной величины сопротивление, которое соответствует определенному числу градусов. Величина этого сопротивления определяется помощью провода 12 (фиг. 5), подведенного к сопротивлению от штанги 13, или отдельного провода, дальше через мостик Уитстона, где в Г2 включен магазин сопротивлений, тождественный помещенному в коробке 7, В мостик 13 введены два сопротивления Гз и r.j с учетом сопротивления провода 12. Магазин сопротивлений в мостике имеет такие же цифровые градусные значения, как и коробка 7, и служит для получения непосредственно цифровой градусной величины направления течения. Величина угла опреде:ляется вращением ползуна по контактам магазина сопротивлений в мостике Унтстона и показаниями стрелки гальванометра.

На втулке 3 сделаны небольшие приливы 14, на которые надета вилка 16, :несущая на одном конце вертушку 17, -а на другом горизонтально расположенное перо 18. Вилка вместе с пером 18 охватывает коробку 19, укрепленную .помощью приливов 20 к перу 5. В месте охвата коробки 19 вилкой 16, против контактов коробки 19, устроены пружины-ползунки 21, а с противоположной стороны валик 22 (обозначенный на фиг. 2 пунктиром), служащий тормозом ,для избежания излишних колебаний вертушки в ее уравновешенном состоянии -В воде. Устройство коробки 19 такое же, как и коробки 7, только с той разницей, что вертикальные углы измеряются в -обе стороны от О до 36° и точность измерений равняется 2°.

Измерение вертикальных углов происходит так же, как и горизонтальных. Ют действия струи воды на перо 18 вилка 16 принимает верхнее или нижнее положение от нуля и становится на один аиз контактов или временно останавливается на нем и включает определенное сопротивление, которое соответствует определенному числу градусов угла. Определение сопротивления, а вместе с тем и числа градусов производится по той же схеме, что и для горизонтальных углов через провод 23 (фиг. 5), мостик Уитстона 24, сопротивления г, г-,, и г. При измерении горизонтальных и вертикальных углов производят одновременно и определение скорости течения воды, посредством обыкновенной вертушки с электрической сигнализацией.

Предмет патента.

1.Прибор для определения направления течения воды в потоке и его скорости, характеризующийся применением двух перьев, имеющих взаимно перпендикулярно расположенные оси вращения и несущих контакты, которые скользят по кнопкам магазинов сопротивлений, включенных в схемы мостиков Уитстона.

2.В охарактеризованном в п. 1 приборе применение вертушки, укрепленной на передней части одного из перьев, с целью определения скорости течения воды.