Автоматические водомер Советский патент 1943 года по МПК G01F1/08 

Автоматический водомер относится к типу приборов с вертушкой, устанавливаемой в потоке и приводящей в движение бумагопротяжный барабан.

От известных приборов этого рода описываемый водомер отличается тем, что позволяет измерять среднюю скорость потока путем соответствующей автоматической установки вертушки по глубине. Для этого вертушка подвешена на стойке, посредством шарнирного параллелограмма, на продолжении одной из сторон которого смонтирован поплавок, регулирующий глубииу погружения вертушки.

Благодаря такому устройству, кроме изменения и регистрации средней скорости потока, получается возможность посредством соответствующих пишущих механизмов регистрировать одновременно и изменение горизонта воды.

На фиг. 1 изображен общий вид автоматического водомера, укрепленного на брусе служебного мостика; на фиг. 2 - общая схема установки водомера в гидрометрическом створе; на фиг. 3 - вид упорной вилки для укрепления штанги водомера при большИ|Х скоростях; на фиг. 4 - вид регистрирующего механизма со.стороны его смотрового окна; на фиг. 5 - вид его в плане; на фиг. 6 - вид его по направлению стрелки А на фиг. 4; на фиг. 7 - вид механизма засечек времени.

Водомер имеет регистрирующий прибор 1, кожух которого, снабженный смотровым окном 2, укреплен на станине, состоящей из двух вертикальных труб 5 и 4, связанных между собой стяжными хомутами 5, 6 и 7, шарнирно соединенными с тягами 8, 9 и 10. Последние своими другими концами также шарнирно присоединены к зажимам 11, 12 и 13, укрепляемым на стойке 14, которая болтами прикрепляется к брусу 15, расположенному над потоком IB поперечном к нему направлении.

На нижнем конце труб 5 и 4 станины смонти1рована вертушка 16 обычного типа с вертикально расположенной осью вращения, снабженная рулем 17. Трубы 3 к 4 станины, стойка 14 и тяги 8 и 9 образуют в совокупности шарнирный параллелограмм, на продолжении 18 одной № 62790- 2 - из сторон (тяги) 9 которого помещен поплавок 19 с рулем 20. Вертушка 16 соединена с трубами 3 и 4 станины регистрирующего прибора У. Благодаря системе шарнирного параллелограмма ось вертушки J6 всегда сохраняет параллельное стойке М и, следовательно, вертикальное положение, а поплавок 19, устанавливаясь на уровне поверхности потока, сохраняет определенную глубину погружения вертущки J6, причем рули 20 и /7 устанавливают вертушку в направлении потока. Установка водомера может в зависимости от необходимости производиться как в створе открытого русла, т. е. на гидрометрическом мосту, так и в отверстии сооружения, которое не регулирует расхода, т. е. где не производится маневрирование щитамн. В первом случае стойка 14 привинчивается в верхней своей части болтами к служебному мостику «ли к брусу 15, расположенному в створе с таким расчетом, чтобы обслуживание регистрирующих механизмов было вполне доступно. Во втором случае прибор устанавливается в сооружении И1 стойка 14 укрепляется па должной высоте к брусу 15 или кронщтейну на сооружении так, чтобы ротор вертушки 16 находился в замеряемом сечении потока. Таким образом можно установ ить ротор для замера средней скорости потока. Поплавок 19, поднимаясь и опускаясь при повыщени1И или понижении горизонта воды, заставляет тягу 18 (продолжение тяги 9) описы- вать дугу и переставлять шарнирным параллелограммом, в который входят тяги 8 « 10, вертущку 16 по высоте поперечного сечения потока. Эти перемещения по высоте передаются регистрирующему прибору 1 при помощи короткого плеча 21 (фиг. 6) тяги 8 через звено 22. Таким образом, региструющий прибор / управляется с одной стороны вертушкой 16, число оборотов ротора которой регистрируется в единицах скорости течения (м/сек) и с другой стороны - поплавком 19, передающим на регистрирующий прибор высоту горизонта воды в потоке. Верхняя тяга 8 снабжена ограничителем 23 (фиг. 1), удирающимся своими концами при двух крайних по высоте положениях поплавка 19 в стойку 14. Угол наклона тяг 8, 9 « 10 может быть изменяем, с целью регулирования глубины погружения вертушки 16, путем смены тяги 18 продолл ;ения тяги 9. В потоках с более сильным течением стойка 14 может быть помимо крепления к брусу 15 (фиг. 2) укреплена еще при помощи удлинигельной штанги 36 (фиг. 2), упирающейся в дно русла или же закрепленной в упорной вилке 37 (фиг. 3), установленной на дне русла. Регистрирующий прибор (на фиг. 4, 5 и 6) состоит из барабана 25 и валика 26 для сматывания с него бумажной ленты для записи, с пищущнми приспособлениями 27 и 28 передаточного механизма 29 для пресбразования вращательного движения осн 31 ротора вертушки 16 во вращение барабана 25 и часового механизма 30 с приспособлением для засечек времени (фиг. 7). Передаточный механизм 29 представляет собой часть нормального часового механизма без заводной пружины и передает вращение от осп 31, жестко связанной с осью ротора, вертикальной оси 32, барабана 25, заставляя его поворачиваться со скоростью, пропорциональной числу оборотов ротора вертущки 16 w, следовательно, скорости погока на глубине расположения вертущки.

Передаточный механизм 29 вращает храповичек 33 (фиг. 7), имеющий шесть зубцов, в которые упирается собачка 34, подиружиненного рычага 33, несущего на загнутом под прямым углом конце записывающее приспособление 27, -выполненное, например, в виде чашечки с краской, с конимеской янсадкой, заключающей в себе пропитанный краской фитиль.

Храповичек- 33 делает один оборот в час, вследствие чего собачка 34 каждые десять минут соскакивает с одного из шести зубцов храповика, производя на ленте барабана отпечаток в виде короткой черточки или точки. Один из зубцов хра-повинка 33 имеет вогнутую поверхность, заставляющую собачку 34 удерживать записывающее приспособление 27 прижатым к ленте дольще и производить, таким образом, отпечаток более длинной черточки, соответствующей часу, что облегчает отсчет по времени.

Второе записывающее приспособление 28 смонтировано на вертикальной части звена 22, щарнирно сочлененного с плечом 21 .тяги 8. Звено 22 упирается в подпружиненный ролик 24, который удерживает записывающее приспособление 28 постоянно прижатым к ленте барабана 25.

Таким образом приспособление 27 дает на ленте прерывистую прямую, а пр-испособление 25 -кривую в виде сплошной линии, из которых непрерывная кривая дает горизонт воды и подсчитывается снизу вверх по количеству миллиметров от низа ленты до черты, что соответствует при умножении иа постоянный коэффициент, например на 10, числу сантиметров слоя воды над нижней отметкой радиуса колебаний прибора.

Отметка самого нижнего горизонта устанавливается непосредственным замером горизонта воды в момент наблюдений и определяется разностью между горизонтом, замеренным в натуре и записанным на ленте регистрирующего прибора..

Прерывистая прямая дает скорость потока, определяемую по длине между начальными точками черточек путем умножения числа миллиметров этих длин на цену деления прибора (например 0,05), что дает скорость в метрах в секунду. Подсчет миллиметров между засечками ведется по горизонтали.

Предмет изобретения

Автоматический водомер с приводом бумагопротяжного барабана от вертушки, находящейся в потоке, отличающийся тем, что, в целях измерения средней скорости потока и для соответствующей автоматической установки по глубине, вертушка подвешена на стойке посредством шарнирного паралелограмма, на пр-одолжении одной из сторон которого смо-нтирован поплавок, управляющий глубиной погружения вертущкИ.

№ 62790

IB

/й ДЧ ИЩЛЧШ1Ш« гЯКУ ДГ((ТУЛ

9u3j

3

Фия 4