Аппарат для определения высоты волн Советский патент 1934 года по МПК G01C13/00 

Существующие аппараты для определения высоты волны, как стационарные, при морских сооружениях, так и временные, в некоторых изыскательских учреждениях, состоящие, главным образом, из разных систем поплавков, если и дают определение высоты волны, то только одной волны за весь шторм, и. то определение этой высоты, из-за крена прибора, крайне сомнительно, причем и этот ничтожный результат узнается не во время шторма, а после, путем поездки в море к волномеру, что составляет еще и крайнюю сложность самого наблюдения. Между тем, в связи с усилением и наиболее детальным изучением режима морей, а также в связи со строительством морских сооружений-портов, молов, волноломов и пр., и у силением морской метеорологической лужбы, к технике изучения морской волны предъявляются новые требования: нужно уметь определять не только высоту волн, но и быстроту, форму и объем их сечения, и, не только одной или нескольких волн, а всех волн на протяжении всего шторма и, не после шторма, а во время шторма и, следовательно, не путем поездок в море к волномеру, которые во время шторма невозможйы.

(49-1)

Согласно изобретению, для определения высоты волны, предлагается футшток, подвешиваемый на неподвижной опоре и снабженный отверстиями для контактных капсюлей, соединенных че. рез источник электроэнергии с лампами накаливания, расположенными в том же порядке на отсчетной рейке, установленной на берегу. Для использования прибора в пресной воде предлагаются видоизменения, снабженные шарнирными контактными поплавками или пружинными контактными клавишами, причем последние могут нажиматься движущимся вдоль футштока цилиндрическим поплавком.

На чертеже фиг. 1 изображает вид спереди установленной на берегу отсчетной рейки; фиг. 2-вид, спереди футштока для определения высоты волны; фиг. 3, 4, 5 и 6 - различные вирианты футштока; фиг. 7-схему установку аппарата на берегу и в воде. .

На берегу 7 (фиг. 7), в помещении наблюдательного пункта. 2, устанавливается отсчетная рейка 3 (фиг. 1), с делениями 4, идущими от нуля, означающего или обычный, или геодезический горизонт 5 воды, и вверх и вниз, обозначенными с одной стороны цифрами 5 и с другой-электрическими лампочками 7. В море 8 (фиг. F), на какой-либо опоре 9, устанавливается вертикально, путем подвеса к последней за кольцо 7( Сфиг. 2) и привязи к якорю за кольцо /7,-футшток /2, с делениями точно параллельно рейке 3, обозначенными сквозными отверстиями 13 (фиг. 2) и вставленными в них контактными капсюлями М, с помещающимися в последних электропроводными болтиками 75, причем так, чтобы деление /7, означающее нуль, непременно приходилось на одном уровне с желаемым горизонтом 16; затем от какоголибо источника постоянного тока, через рейку 3 (фиг. 1)- к футштоку 72 (фиг. 2) проводится электрический кабель 22, который идет от источника через выключатель 18 (фиг. 1) до распределителя тока 7Р-одножильный, а от распределителя 7Р через лампочки 7 и далее до заприбоя-по дополнительным опорам 20 (фиг. 7) и затем под водою до болтиков 75 (фиг. 2)-многожильный, ПО числу лампочек 7 (фиг. 1); после проводки кабеля 22, футшток 72, в целях лучшей изоляции электропроводки, между кольцами 10 и П покрывают рукавом 24 из эластичной резины. Этот вариант аппарата предназначается для пользования исключительно в воде, отличающейся хорошей токопроводимостью, как морской соленой и т. п. Лри этом условии, взаимодействие элементов annapata и сяособ пользования им будет следующий. Если выключателем fS (фиг. 1) включить ток, то последний пойдет не по всем проводам, а только по тем, контакты которых-болтики 75 (фиг. 2)-покрыты водой 23 и отдают ток последней. Следовательно так же и лампочки 7 (фиг. 1) будут светиться не все, а исключительно только тех проводов, по которым пойдет ток. Это обстоятельство будет означать, что „те отверстия 75 футштока 72 (фиг. 2), которые на рейке 3 освещены лампочками 7, покрыты водой, а последняя сверху светящаяся лампочка 7 будет означать и самую границу этого покрытия - горизонт. Таким образом, если футшток 72 делением 77 точно совмещен с нормальным горизонтом воды 76 и если на рейке 3 светятся лампочки только снизу до нуля (5),

то это будет означать, что на море тихо; если же лампочки последовательно зажигаются и гаснут, выше нуля (5), то это покажет, что на море волнение, а- размер этого колебания в свою очередь, будет точно означать высоту волн, степень же быстроты зажигания-размер угла переднего склона волны, степень быстроты затухания-размер угла заднего склона, зажигание вразброд с преобладанием начала сверху-волны с гребнем, затухание ниже нуля-провес и размер дна вол.н1э1 и т. д.

Если выключить ток, то все процессы работы волномера прекращаются.

Второй вариант (фиг. 3) по устройству представляет полностью первый вариант с той лишь разницей, что футшток 72 покрывается не резино|й, а заключается в водонепроницаемую трубу 25 из электропроводного материала, а кольца 70 и 77 укрепления устраиваются не на концах футштока, а на концах трубы 25-,- причем нижнее кольцо 77 прикрепляется так, чтобы труба 25, кольцо 77, трос 26 и его якорь представляли собой электропроводное заземление.

Этот вариант может быть использован и при воде, не отличающейся особенной электропроводностью. Взаимодействие элементов устройства и способ пользования полностью те же, как и в первом варианте; разница заключается только в том, что контактные болтики 75 (фиг. 3) отдают ток воде 23 не окончательно, а для передачи его близлежащей части 27 (фиг. 3) труб 25, по которой он и следует дальше через кольцо П и тросе 26 в землю

Согласно третьему варианту на трубу 25 (фиг. 4), между каждым делением-болтиком 75-надеваются, плотно прижимаемые к трубе «25, хомутики 28, а в вилки 29 хомутиков 28 на болты 30 их соединения надеваются контактные поплавки J7 шириной в размер шляпок болтиков 75 и длиною, равной расстоянию между контактами, причем к контактным болтикам 57 прикрепляются пластинки 52 из плавучего материала с заплечиками 55 позволяющими им с поплаваем 57, вследствие упора последних на вилки 29, откидываться от

болтиков 15 не более, как на 5-10 миллиметров.

Этот вариант предназначается для совершенно неэлектропроводной, прес.ной и тому подобной воды. Взаимодействие элементов аппарата и способ пользования им те же, как и во втором варианте, с той лишь разницей, что замыкание и размыкание тока происходит не помощью химических агентов (воды 23), а исключительно при посредстве механических мокрых контактов- болтиков 75 и подвижных контактных поплавков 57, которые, при отсутствии воды 23, в силу тяжести, откидываются и размыкают ток, а при окружении водой 23, в силу пловучести, поднимаются и прижимаются к болтикам 75, чем замыкают ток и через себя, вилки 29, хомутик 28, трубу 25 и трос 26 пропускают его в землю.

Четвертый вариант (фиг. 5) представляет собою вариант третий, с разницей только в том, что здесь механические контакты не мокрые, а сухие и помещаются внутри трубы 25. На месте болтиков 75 их отверстия 34 (фиг. 5) в трубе 25 делаются значительно шире (около 10 CAi), а самые болтики 75 вставляются против верхнего края отверстий 34 непосредственно в прикрепленную к футштоку 72, заменяющую трубку 4, изоляционную пластинку , а против нижнего края отверстия 34 добавляются еще по одному болтику 35; к болтикам 35 прикрепляются слегка пружинящие в сторону от футштока 72 электропроводные пластинки 36, а к последним, к средине их, со стороны отверстий 34, прикрепляются слегка овальные эбонитовые клавиши 37. Сообразно с этим электропроводка проводится: плюс-к болтикам 75, а минус-к болтикам 35, причем последний, в дальнейшем, в зависимости от источника питания электроэнергией, может быть или соединен с Трубой 25 в ее части 3.8 и через последнюю отведен в землю, или отведен обратно по проводу 39 к источнику питания, а отверстие 34, или же вся труба 25 покрываются мягкой, тонкой, эластичной резиной 40.

Данный вариант может быть использован при какой угодно воде и при каком угодно токе. Взаимодействие элементов устройства и способ пользования здесь тот же, что и в предыдущем варианте, с разницей только в том, что электрические контакты 75, 35, 36 и 37 (фиг. 5) сухие, как и самая электропроводка, и размыкание происходит при отходе воды 25 от отверстия 34 в трубе 25 автоматически пружинящей пластинкой 36, а замыкание тока при приливе воды 25 к отверстиям 34 в. трубе 25-от давления последней в отверстиях 34 трубы 25 через резину 40 на клавиши 57, которые вплотную прижимают пластинки 36 к контактам-болтикам 55 и этим пропускают ток, в зависимости от проводки, при соединении части 38 с трубой 25, через нее и трос в землю, а при наличии добавочных обратных проводов 39 обратно к своему источнику.

Пятый вариант аппарата (фиг. 6) представляет собой полностью предыдущий вариант, но возле трубы 25 ставят вертикально три колонки 41 (фиг. 6), в плане на равных расстояниях друг от друга, по окружности. Внутрь колонок 41 вставляется цилиндрический поплавок 42 на роликах 43 для скольжения по колонкам 41, с приделанным к нему со стороны трубы 25, на месте горизонта 44, -круглым валиком 45 так, чтобы поплавок 42 мог свободно подниматься и опускаться и скользить слегка валиком 45 по трубе 25.

Этот вариант также может быть использован в какой угодно воде и при каком угодно токе. Здесь, силой давления на клавиши 57, служит не вода 25, а сила подъема или опускания поплавка 42, поднимаемого водой 25, посредством давления валика 45 через выпуклую часть резины 40 на клавиши 57 в момент прохождения валика, в чем и заключается его основное отличие от предыдущих вариантов.

Предмет изобретения.

1. Лппарат для определения высоты волны посредством футштока, отличающийся тем, что предназначенный к подвешиванию на подвижной. опоре футшток 72 против имеющихся на нем делений снабжен отверстиями /5 (фиг. 2)

для контактных капсюлей 14, соединенных через источник электроэнергии, посредством кабеля, с лампами 7 накаливания, расположенными в том же порядке на отсчетной рейке 3 (фиг. 1), установленной на берегу, с целью указания определяемой высоть, путем включения в цепь соответствующего числа ламп.

2. Видоизменение аппарата по п. 1, отличающееся тем, что на футштоке возле контактных капсюлей укреплены шарнирные поплавки 31 (фиг. 4) с контактными пластинами, с целью использования аппарата в пресной воде.

3.Видоизменение аппарата по п. 2, отличающееся тем, что, взамен контактных поплавков 5/, применены клавиши 37, расположенные с внутренней стороны оболочки 25 футштока, против отверстий 5, и укрепленные на контактных пружинах 36, предназначенных соприкасаться с контактными болтиками 75 и 5.5 (фиг. 5).

4.Видоизменение аппарата по п. 3, отличающееся тем, что для нажатия на клавйши применен расположенный вокруг трубы 25 поплавок 42, предназначенный двигаться на роликах вдоль окружающих трубу колонок 41 (фиг. 6).

J