Устройство для определения скорости потока Советский патент 1946 года по МПК G01P5/18 

Измерение скоростей течения на заросших участках .рек сопряжено со значительными затруднениями. Наличие водной растительности делает невозможным применение обычных гидроМетрическиХ вертуш&к. или иных аналогичных приборов. Применение приборов тк/па трубки Пито -Дарси также невозможно, так как для нормальной работы трубки необходимо наличие скоростей не менее 0,25-0,30 м/сек., что в условиях заросших русел встречается Очень редко. Незначительная турбулентность заросших потоков также ограничивает применение, других методов определения их скорости.

Предлагаемое устройство для измерения -скоростей течения может применяться во всех случаях, когда необходилго определить малые скорости. Устройство рассчитано- на работу в неглубоких водных сечениях, примерко до 2 м глубины. В основу работы устройства положено использование скоростного напора -потока в точке погружения устройства при номоши сифонного ответвления потока. Новизна предлагаемого устройства заключается в применении груши, подаюш,ей

воздух в горизонтальную часть сифо-на ,для Образования двпжушихся в нем пузырьков воздуха. По измеренной скорости движения пузырько-в воздуха можно судить о-б измеряемой -скорости потока.

Предлагаемое устройство, по мнению изобретателя, обладает следуюш,ими до-стои-нствалш:

) отсутствием труш,ихся част §й,

2)возможностью применения в узких пространствах, засоренных и зарос-uiKx руслах,

3)возможностью применения в химически загрязненных водах (сточньге. промышленные п др.),

4)простотой и .дешевИз-ной кзгото-вления,

5)простотой

при менения

и вычисления скорс 5СТИ потока.

Изложенная ;ушность изобретечертежом; на фиг. ния поясняется показана схема -при-нципа работы уст)ойства, а на ф:Иг. 2 схематически изображено- са-мо устройство.

Если- трубку / заполнить водой и г:огрузить в поток, то под действием скоростного напора, образуемого (ПОТОКОМ у входного отверстия // и вследствие принципа неразрывности вода в трубке начнет двигаться, причем скорость двнжечия воды в трубке можно выразить уравнением; Vmp 7 V () где Vmp-скорость ВОДЫ В трубке /, 1пош - скорость потока, f-.площадь сечения трубки на участке I, F - площадь сечения входного // и выходно-го /// отверстий И k - коэфицкент, учнтывающпй гидравлическое сопротивление системы. Из уравнения (1) скорость потока получается в виде: , (2) а так как сооткошание сечении постоянное для данного прибора и может быть объединено с коэфициентом k, то практически выражение (2) примет форму: 1лОЛ1 -А twjfli j) где козфициент А определяется тарировкой .прибора. Следует указать, чго, при-ме-няя для входного и выходного отверстий трубки сменные насадки с разной площадью сечения F, но сделать соотношение больше или меньше единицы и, следовательно, получать 1,,р бо;1вше или меньше Vnom в зависимости от условий работ и их иазиачения. Таким образом определение скорости .потока сводится к установлению скорости воды в трубке /, что выполняется в предлагаемОМ устройстве пуском в трубку воздушных пузырьков, увлекаемых током воды, н определеиня времерш прохождения ими пути I. Как показано- на фиг. 2, погружаемая в воду часть устройства состоит из сдвоенной трубки /, выполненнОй соедк.непием :муфтой 2 двух трубок с отогнутыми концами, снабженными сменными нако-нечниками-насадками JO различного диаметра. Трубки / соединены ги1бким.и юОедИНительными трубками 9 и металлическими трубками 7 со стеклянной трубкой 8, на расстоянии I двумя метками, служащкм;и для о пределения пути прохода воздушных пузырьков, впускаемых сжатием наполненной воздухом резиновой груши 4. Трубка 5 имеет латрубОК с .краном для присоединения груши 4, а трубка 7 снабжена воздушным колоколом 6 для собирания воздуш}1ых пузырьков с краном для выпуска накопившегося воздуха. Д.тя определения скорости потока вся СИстема (кроме груши 4) заполняется водой и приемные трубки / прибора при помощи штанги 3 погружаются в поток, причем правильность установки контролируется по визиру, которым снабжена верхняя соединительная муфта 2. Насадки 10 прибора устанавливаются в точке измерения скорости путем передвил ения трубки / по штанге 3 и закрепляются в нужном положении закрепительным винтом на верхней муфте. После установки. в системе начинает циркулировать вода, и тогда открывается кран на патрубке трубки 5, груша 4 нажимается винтовым зажимом и в трубку 5 выпускается пузырек вОЗдуха, увлекаемый током воды в трубке. Время t прохождения пузырьком воздуха пути /, отмечепного на трубке 8 двумя меткам|И, засекается секундомером. Затем по тарированной таблице определяется v,,om скорость течения воды в потоке. Прибор предварительно тарируется, т. е. опытным путем находятся зависимости: (О (4) для каждого комплекта насадок. По полученным зависимостям вычисляются тарировочные таблицы, служащие для практического применения три определении, скоростей. Предмет и з о б р е т е И и я Устройство для определения скорости потока с использованием сифонногО ответвления потока, о тл и ч а ю щ е е с я применением груцш 4, подающей воздух в. горизонтальную часть сифона для образования движущихся в нем пузырьков воздуха, с целью по измеренной скорости их движения судить об измеряемой скорости потока.