Общеизвестно применение пьезометрических трубок для измерения скоростей т ечения воды, равно как и применение в манометрических приборах выкачивающего насоса.
Предлагаемый прибор для измерения малых скоростей течения заключает в себе капиллярную трубку, расположенную горизонтально 5доль щкалы и соединенную с двумя цилиндрами, в свою очередь соединенными через кран с пьезометрическими трубками, опущенными в воду. При приборе имеется воздушный насос для выкачивания воздуха из системы трубок и установочные винты для установки столбика в капилляре.
На чертеже фиг. 1 изображает вид прибора спереди; фиг. 2-вид его сбоку; фиг. 3-вид его сверху; фиг. 4-расположение труб кранов и прочих частей прибора; фиг. 5 - разрез по линии /-/ на фиг. 4; фиг. 6 - разрез по линии на фиг. 4; фиг. 7-разрез по линии ///-/// на фиг. 4; фиг. 8-разрез по линии IV-IV на фиг. 6; фиг. 9 -разрез по линии V-V на фиг. 7.
На свободные концы трубок В и В (фиг. 4) надеваются резиновые трубки, соединенные с пьезометрическими трубками, в свою очередь соединенными с краном Б посредством трубок Г, А, сообщающих их со стеклянными цилиндрами (водуарами) Л, и Л2 одинакового поперечного сечения, закрытыми плотно медными крыщками и днищами и служащими для помещения в них воды.
Внутри водуаров проходят тонкие медные воздущные трубки , и f,, свободными концами немного не.касающиеся медных крышек. Трубки Е и Яо пропускаются через медные днища водуаров и к ним припаиваются, лричем трубка Е подходит к крану Д имея оп етвление Ц к крану 3, а труб1(а f, присоединяется к трубке У, которая с левой стороны прибора загибается и своей загнутой частью М также примыкает к крану Л, имеющему посредством трубки Н воздушное сообщение с каналами (фиг. 7 и 9), просверленными в металлическом брусочке О. Они имеют выходное отверстие, к которому приставляется стеклянная калигфованная трубка (калитр) Ш.
С правой стороны прибора трубка У присоединяется к угольнику Д (фиг. 1 и 4) по направлению, перпендикулярному к трубке У. К угольнику Д припаяна трубка С. К другому концу этой трубки припаян металлический брусок /7 с высверленными каналами (фиг. 6 и 8), имеющими воздущное сообщение с трубкой С, и выходное отверстие, к которому приставляется калитр Ш.
Брусок /7 может передвигаться, поскольку это пропускают упругие свойства трубки С; он получает движение от микрометрического винта Р. Действуя
этим винтом, зажимают калитр Ш между брусками О и /7, приведя его предварительно в такое положение, чтобы отверстие калитра Ш приходилось против отверстий брусков О и П. Для уплотнения между брусками и калитром прикладываются резиновые кольца. При закладывании калитра, в него набирают столбик спирта (показатель) высотой около одного сантиметра. Чтобы столбик не растекался по стенкам, внутренний диаметр калитра должен быть очень малым; тогда спиртовой столбик будет ограничен с горцев менисками.
Под калитром укладывается линейка с делениями, служащая для определения величины передвижек показателя.
Прибор снабжен насосами 0i и 02 (фиг. 5), Насос 2 соединен трубкой Ж с краном 3 и служит для всасывания воды из пьезометрических трубок, опущенных в текущую воду, и поднятия уровня воды до высоты прибора. Насос Ф (нагнетательный) служит для продувания прибора в случае засорения. Продувание производится через трубки 5, и 52. Все части прибора располагаются и закрепляются на медной доске, которая может изменять свое положение относительно горизонтальной плоскости при посредстве микрометрического винта Т.
Действие прибора состоит в следующем. Пьезометрические трубки устанавливаются в текущей воде: одна-отверстием против течения, другая-по течению или по -направлению, перпендикулярному к нему; они соединены резиновыми трубками с трубками В и 2 прибора.
Кран Л приводится в такое положение, чтобы его длинный канал соединял трубки Ни Е, а короткий был соединен с трубкой М; тогда трубки Н, Ai, У и С будут представлять сплошной воздушный канал, замкнутый калитром Ш в одну циркуляционную сеть, почему показатель приобретает подвижность. После этого Микрометрическим винтом Т прибор устанавливается так, чтобы показатель переместился на середину калитра (фиг. 4). При этом положении крана оба цилиндра AI и AZ присоединены к общей циркуляционной сети, имеющей во всех
частях одинаковое давление. Установив прибор, поворачц вают кран 3 так, чтобы он соединял трубки /W и С, после чего насосом Ф.2 выкачивают воздух, и вода в пьезометрах поднимается по резиновым трубкам, доходит до трубок BI и В2 и, пройдя через кран Б, поступает в цилиндры AI и Аа- Когда горизонт воды достигнет середины водуаров, прекращают действовать воздушным насосом и, повернув кран 3 в положение, показанное на чертеже, разобщают его с воздушной сетью прибора, тем самым закрепляя уровни воды в водуарах и постоянство количества воздуха в воздущной сети.
Во время выкачивания воздуха насосом показатель остается неподвижным, потому что давление воздуха в калитре по обе стороны показателя одинаково.
Закрепив уровень воды в водуарах, поворачивают кран Л в положение, показанное на чертеже, и тем разобщают левую и правую часть воздущной сети прибора, причем левая часть воздухопровода будет иметь воздущное сообщение с цилиндром Л,, а правая- с цилиндром AZ - это рабочее положение прибора. Замечают деления масштабной линейки, соответствующие менискам показателя, и записывают его в журнал; затем край,Б поворачивают на 180°- тогда трубка BI соединится с цилиндром А, а трубка БО-с цилиндром AI, вследствие -чего в том из цилиндров, в котором вода была на более высоком уровне, уровень ее понизится и повысится в другом, в котором он был более низким, т. е. разность уровней переменит знак, но абсолютная величина ее будет та же, которая была до поворота крана Б на 180°.
С изменением горизонтов воды в водуарах изменится давление в разобщенных между собою правых и левых частях воздухопровода, имеющих сообщение только через калитр. Под влиянием этой разности давлений показатель будет перемещаться в калитре до-тех пор, пока давление-В обеих частях воздухопровод ной сети не сравняется. Когда покагзатель остановится, замечают деления, соответствующие его менискам, и вычисляют разность первых и вторых показаний, которая определит собой величину скорости течения. Но для этого прибор должен быть тарирован и составлена кривая зависимости скорости течения и разностей отсчетов показателя.
Предлагаемый прибор может быть приспособлен для определения и не очень малых скоростей. Его чувствительность зависит от отношения диаметра водуаров и калитра: чем больше это отношение, тем меньшей величины могут определяться скорости течения.
Переменяя калитры в приборе, можно им измерять с достаточной точностью различные скорости течения; малые размеры показателя и удобоподвижность спирта, а также устранение влияния силы тяжести горизонтальным положением
калитра, обеспечивают большую чувствительность и точность прибора, не требующего также поправок на температуру и давление.
Предмет изобретения.
Прибор для измерения малых скоростей течения посредством пьезометрических трубок, отличающийся применением горизонтальной волосной трубки со спиртовым или иным столбиком, расположенной вдоль указательной шкалы и соединенной с цилиндрами AI и Аг, в свою очередь соединенными с пьезометрическими трубками, причем диаметр волосной трубки во много раз меньше диаметра цилиндров А и Лз
