Способ и устройство для определения составляющих скорости и турбулентности водного потока Советский патент 1936 года по МПК G01P5/00 

В предлагаемом способе определения составляющих скорости и турбулентности водного потока производят турбулентный обмен водных масс водоема с раствором определенной концентрации какого-либо реагента, помещаемым в открываемом на определенный срок сосуде, после закрывания которого промеряют вновь полученную в сосуде концентрацию жидкости оптическим, электрохимическим, термическим или иным методом. Для определения искомых данных этим способом предлагается применение прибора специального устройства.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку предлагаемого устройства; фиг. 2 - вид его сверху; фиг. 3-продольный разрез прибора видоизмененной формы и фиг. 4-разрез по линии /-/ на фиг. 3.

Устройство состоит из цилиндра А с прищлифованными крышками В (фиг. 1 и 2), при открывании скользящими по подставке Б без нарушения естественных свойств водной среды. Для открывания крышек служит шнур Д, перекинутый через блок Е и привязанный к середине стойки Г, соединяющей обе крышки. При отпускании шнура крышки захлопываются при помощи пружин 3.

16+)

. -, Цилиндр А наполняют раствором реагента (например краски, соли, нагретой воды) и по погружении его в воду открывают крышки В на определенный срок, в продолжение коего течение промывает часть раствора. Вынув прибор из воды, раствор выливают из цилиндра и его концентрацию сравнивают с первоначальной. Отношение концентрации пробы к концентрации стандарта связано с величиной данной составляющей скорости течения определенной зависимостью.

При помощи винта Ьрибор можно устанавливать в трех положениях: по течению, перпендикулярно к нему и вертикально. Отношение боковой или вертикальной составляющей к горизонтальной дает характеристику турбулентности потока.

Прибор видоизмененной формы имеет большую длину (фиг. 3), что дает возможность определять большие скорости. В нем для открывания крышек служат электромагниты К ч Л (фиг. 4) освобождающие диск М, надетый на ось //, приводимую во вращение пружиной О.

Прибрр, укрепленный на штанге или тросе, опускают в горизонтальном или вертикальном положении в водный поток.

Открывание крышек на определенный, достаточно малый промежуток BgeMeHH, вызывает под влиянием соответствующей составляющей скорости промывание раствора и связанное с этим ослабление концентрации.

Концентрацию раствора определяют одним из многих известных способов, например концентрацию раствора краски-колориметром Дюбоска, раствора сахара-рефрактометрдм, раствора доли- электропроводностью и т. д.

Для учета таких явлений, каковы застревание краски на гладких стенках сосуда, удлиняющее время полного вымывания, турбулентная диффузия, ускоряющая процесс вымывания, особенно в самом его начале, когда концентрация еще велика, изменение скоростей течения при стеснении сечения трубой и процессы обтекания, вызываемые формой конструкции, при использовании прибора для получения абсолютных значений скорости, приходится предварительно тарировать его в тарировочном бассейне.

Для производства наблюдений без вынимания прибора из воды в цилиндр вставляют два фотоэлемента для случая краски, электроды-для соли и микротермометры- для / нагретой воды, по :хронологическим кривым коих определяют скорость и турбулентность.

Ценность описанного предложения заключается в быстром и удобном способе определения вертикальной составляющей течение при крайне малых скоростях, до нескольких миллиметров в секунду, чего не давали другие применявщиеся до сих пор приборы.

Предмет изобретения.

1.Способ определения составляющих скорости и турбулентности водного потока, отличающийся тем, что производят турбулентный обмен водных масс водоема с раствором определенной концентрации какого-либо реагента (например, краски, соли, нагретой воды и т. п.), помещаемым в открываемом на определенный срок сосуде, после закрывания которого промеряют полученную вновь концентрацию жидкости в сосуде оптическим, электрохимическим, термическим и тому подобным способом.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что опускаемый в водоем наполненный соответствующим реагентом сосуд состоит из цилиндра А. с прищлифованными подпружиненными крыщками В, при открывании при помощи щнура Д скользящими по подставке В без нарущения естественных свойств водной среды.