Угломерное приспособление к измерителю скорости Советский патент 1947 года по МПК G01P5/06 G01F3/10 

Измерение расхода воды существующими методами достаточно точно можно произвести при помощи вертушки, закрепленной неподвижно на штанге перпендикулярно направлению гидрометрического створа. При больших глубинах вертушку опускают на тросе со свободным вращением ее через вертлюг. Этот способ дает достаточную точность при наличии течения воды в реке с параллельными струями и перпендикулярности направления гидрометрического створа к направлению течения.

Однако в практике довольно трудно найти такой участок реки, где было бы хорошо соблюдено условие параллельности струй, особенно там, где в паводок происходит затопление поймы. В этом случае наблюдается особенно сильная поперечная циркуляция потока, вследствие чего величина расхода получается завышенной. Это положение усугубляется еще и тем, что на данной вертикали на различных глубинах могут иметь место различные направления течения.

Измерение расхода воды и скорости течения следует производить совместно с замером его направления для того, чтобы найти величи2Г

ну проекции скорости на иормаль к гидроствору.

Определение направления течения производится засеканием магнитного азимута, который в данный момент имеет ось еертушки, что достигается с помощью счетных шариков, направляемых магнитной стрелкой компаса в один из расположенных под ней радиальных отсеков и отделяемых особым отсекате.лем.

Особенность предлагаемого угло.мерного .приспособления заключается в форме выполнения указанного отсекателя. Согласно изобретению, он выполняется в виде штока, перемещаемого возвратно-поступательно по вертикали и имеющего направляющую для шариков полость фигурного профиля и боковой прорез, в который входит неподвижная пусковая трубка. Последняя снабжена заслонкой, которая преграждает шарикам путь из трубки в указанную фигурную полость при опускании штока в крайнее нижнее пололсение и освобождает его при подъеме штока. Фигурная полость имеет сечение, допускающее проход через нее только одного шарика.

323

. На фиг. 1 дано предлагаемое приспособление в вертикальном разрезе; на фит. 2, 3, 4, 5, 6 поясняет, ся действие отсекателя.

Основной частью предлагаемого приспособления, как указывалось выше, является отсекатель, осуществляющий подачу щариков к магнитной стрелке и выполненный в виде штока 1, совершающего под действием электромагнита 2 воз вратно-поступательные перемещения по вертикали.

Шток / выполнен полым в своих нижней и средней (утолщенной) частях, а в верхней части снабжен стальным стержнем, несущи хМ якорь 5 электромагнита 2.

Шток / перемещается в направляющей рамке 7, закрепленной на двух вертикальных планках, монтированных на корпусе 8 компаса.

Средняя утолщенная часть щтока } имеет внутри фигурную полость (фиг. 2-6). В верхней части полость, в поперечном сечении круглая, имеет диаметр, равный диаметру щарика с некоторым припускОМ (3,5 мм). Эта часть полости снабжена слева сквозным отверстием, в которое входит пусковая трубка 5 для пропуска шарика. Далее книзу фигурная полость, сохраняя свою щирину, удлиняется до двух диаметров щарика и сообщается с нижней частью щтока, имеющей вид трубки, через которую шарики проходят в компасную коробку. Эта часть штока находится в направляющем канале в верхней части компасной коробки.

Процесс отсекания и пропускания идарика происходит з следующем порядке.

В исходном положении щток / с помощью пружины 6 отжат в крайнее нижнее положение (фиг. 2). При этом пусковая трубка 5, в которой находятся шарики, сообщается с верх)ней частью фигурной полости, IB которую первый шарик свободно поступает из пусковой трубки. В то же время доступ шарика в нижнюю часть фигурной полости закрыт выступающим концом

я:4

пусковой трубки 5, который помещается в прорезе штока (против средней части фигурной .полости)

При включении электрического тока (фиг. 3) электромагнит 2 поднимает шток 1 кверху. При этом происходит отсекание первого шарика, находящегося в верхней части фигурной полости, от остальных, находящихся в пусковой трубке 5. Это отсекание производится кромками прореза, находящегося против средней части фигурной полости, в которую входкг KOHeii пусковой трубки.

При дальнейшем подъеме щтока / против шарика появляется уширенная часть фигурной полости, в которую щарик скатывается по наклонной плоскости пусковой трубки (фиг. 4 и 5). После этого шарик через НИЖНИЙ канал штока проходит к магнитной стрелке 4.

После выключения тока отжимная пружина 6 возвращает шгок в первоначальное положение (фиг. 6) и из пусковой трубки в верхнюю часть фигурной полости заходит следующий шарик.

В нижней части корпуса 8 компаса находится градуированщая коробка, выполненная в виде тридцати шести радиальных отсеков, в которые с магаитной стрелки попадают шарики.

Таким образом каждый отсек соответствует 10°. Стенки коробки открыты и закрываются при работе выпускным клапаном 9, передвигающимся по шпилю 10, на который насажена магнитная стрелка 11. Выпускной клапан 9 в рабочем положении отжимается вниз при помощи пружины 12 до упора в гайку 13 на конце шпильки 10.

Выпуск щариков яз коробки осуществляется через клапан Я который для этого отводится вверх нажатием на него снизу; возвращение клапана 9 в исходное положение производится пружиной 12.

Для удобства подсчета шариков в отсеках градуированной коробки она сверху не имеет перекрытия.

Верхнюю часть корпуса, выполненную в виде трубки 14, в которой помещается электромагнит 2, целесообразно заполнять маслом. Сверху трубка 14 закрыта крышкой 15, в которую на изоляции из резины заделан зажим 16 для присоединения провода от батареи и от катушки электромагнита 2.

Трубка 14 и корпус 5 жестко соединены со зтулкой 17, в которой на шариковых подшипниках вращается вертлюг 18, соединенный с вертушкой.

Между втулкой 17 и трубкой 14 помещается вертикальная трубка j5, в которой находится запас шариков, проходящих через соединенную с ней наклонную пусковую трубку 5.

Работа предлагаемого угломерного приспособления протекает параллельно работе вертуш-ки. Когда вертушка при помощи лебедки установлена на точке, то производится обычный замер скорости течения воды. В зависимости от длительности выдержки вертушки на точке следует периодически нажимать кнопку, включающую ток в цепь электромагнита 2. Практически вполне достаточно иметь пять-шесть записей направления течения. Целесообразно совершать нажатие кнопки через некоторое количество звонков от вертушки (например, через }, 2, 3, 4 и т. д.).

Когда наблюдение за скоростью в данной точке будет закончено, вертушку поднимают на поверхность и делают за-писи азимутов путем подсчета количества шариков в каждом отсеке камеры. После этого поднимают выпускной клапан 9 и вытряхивают из камеры шарики на заранее подставленную тарелку или коробку. Отработанные шарики снова заправляются в вертикальную трубку 19, после чего прибор можно опускать на следующую точку.

Предмет изобретения

Угломерное приспособление к измерителю скорости и (направления потока, снабженное компасом € магнитной стрелкой, направляющей счетные шарики в один из радиальных отсеков, расположенных под стрелкой компаса, с применением отсекателя для шариков, отличающееся тем, что отсекатель шариков выполнен в виде перемещаемого возвратно-поступательно по вертикали штока 1, имеющего направляющую для шариков полость фигурного профиля и боковой прорез, в который входит неподвижная пусковая трубка 5, снабженная заслонкой, преграждающей проход для шариков при нахождении штока в нижнем положении и открывающей этот проход при подъеме штока..

Фиг. 6

Фиг. о йЬ