Устройство для определения осушенности верхнего слоя торфяной залежи Советский патент 1980 года по МПК E21C49/00 

1

Изобретение относится к области гидрологии почво-грунтов, точнее--к средствам определения осушенности (влагопотенциала) верхнего слоя торфяной залежи, используемым для управления техпологиче- 5 ским процессом добычи фрезерного торфа в зависимости от гидрологических условий.

Известны приборы для непрерывной регистрации потенциала влаги в почво-грунтах, например самопишущий влагопотен- ю циометр ВПС-1 1.

Недостатком данной конструкции является большая разбросанность торфяной залежи, и необходимость периодического контроля за состоянием осушенности верх- 15 него слоя требует многократной установки прибора на исследуемых площадях.

Наиболее близким техническим решением является устройство для определения осушенности верхнего слоя залежи, включаю- 20 щее микропористый керамический датчик, соединенный гибкой трубой с регистрирующим прибором, и блок моделирования внешних условий, выполненный с изолирующим экраном и водорегулирующим при- 25 способлением 2.

Недостатком данного устройства является то, что оно не может быть использовано для моделирования водного режима водонасыщенных почво-грунтов с высоким 30

уровнем грунтовых вод, так как уровень грунтовых вод в известном устройстве может быть воспроизведен лишь в пределах высоты поддона, заполненного фильтрующим материалом, что снижает точность воспроизведения естественных условий и отрицательно влияет на результаты исследований.

Целью изобретения является моделирование водного режима водонасыщенных почво-грунтов с высоким уровнем грунтовых вод для оперативного управления технологическими процессами.

Поставленная цель достигается тем, что блок моделирования внешних условий выполнен в виде изолированных друг от друга водонепроницаемых отсеков, наполненных водой, с размещенными в них обечайками с теплоизолирующим экраном, выполненным по периметру боковой поверхности, а также тем, что водонепроницаемые отсеки в верхней части имеют слой влагоемкого покрытия, снабженного натяжным и прижимным механизмами.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 - крепление влагоемкого покрытия на отсеке.

Устройство для определения осушенности верхнего слоя торфяной залежи имеет водонепроницаемую емкость 1 с несколькими

отсеками 2, в каждом из которых устаиовлена обечайка 3 с помещенным в нее монолитом торфа 4. По периметру боковой поверхности обечайка имеет изолирующий, экран 5, зазор между которыми заполнен торфом 6. Обечайка установлена на решетчатом поддоне 7, лежащем на опорах 8. Между обечайкой и днищем емкости имеется заполненная водой полость 9, сообщающаяся с водорегулирующим приспособлением 10, поддерживающим заданный уровень воды в отсеке. Водорегулирующие приспособления установлены в общей камере И, на дне которой находится емкость 12 для слива излишков воды.

Для повышения точности воспроизведения естественных условий в монолитах торфа их поверхность покрывается слоем влагоемкого материала 13, например марли или поролона, закрепленного на каркасной рамке 14. Рамка снабжена натяжным приспособлением 15 и имеет планки 16, посредством которых она связана с закрепленным на стенке отсека винтовым соединением 17, прижимающим рамку с влагоемким материалом 1 поверхности монолита.

Для предотвращения попадания атмосферных осадков в общую камеру последняя оборудована откидными крышками 18. В поверхностный слой монолитов торфа помещен влагопотенциометр - керамический датчик 19, соединенный гибкой трубкой с преобразователем 20 сильфонного типа. Преобразователь через усилитель 21 связан с измерительным блоком 22, подающим сигнал-команду на световое табло 23. Устройство работает следующим образом.

Монолиты торфа 4, взятые с различных участков залежи, помещают в обечайку 3, каждую из которых устанавливают в отдельном друг от друга отсеке 2. Отсек заполняют водой до уровня, соответствующего естественному уровню грунтовых вод того участка торфяной залежи, откуда взят монолит.

На каркасной рамке 14 посредством натяжного приспособления 15 закрепляют влагоемкое покрытие 13, после чего гайкой винтового соединения 17 прижимают рамку с влагоемким покрытием к поверхности монолита.

Затем в поверхностный слой монолита торфа помещают пористый керамический датчик 19, соединенный гибкой трубкой с преобразователем 20 сильфонного типа. Поскольку вся система влагопотенциометра заполнена водой, начинается перемещение воды из датчика в торф (или наоборот).

Изменение давления в системе воспринимается чувствительными элементами и преобразуется в электрический сигнал. Полученный сигнал через усилитель 21 поступает на измерительный блок 22, где он сравнивается с заданным значением (уставкой), соответствующим допустимой величине влагопотенциала конкретного участка торфяной залежи с учетом вида добываемой на нем торфяной продукции. При достижении в контролируемом монолите торфа заданной величины влагопотенциала выдается сигнал-команда на световое табло 23, разрешающая проведение технологических операций. При величине влагопотенциала в монолите ниже заданной на табло подается сигнал-команда, запрещающая проведение технологических операций по добыче торфа.

Формула изобретения

1.Устройство для определения осушенности верхнего слоя торфяной залежи,

включающее микропористый керамический датчик, соединенный гибкой трубой с регистрирующим прибором, и блок моделирования внешних условий, выполненный с изолирующим экраном и водорегулирующим

приспособлением, отличающееся тем, что, с целью моделирования водного режима водонасыщенных почво-грунтов с высоким уровнем грунтовых вод для оперативного управления технологическими процессами, блок моделирования внешних условий выполнен в виде изолированных друг от друга водонепроницаемых отсеков, наполненных водой, с размещенными в них обечайками с теплоизолирующим экраном,

выполненным по периметру боковой поверхности. ,

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования естественных условий в монолитах торфа, водонепроницаемые отсеки в верхней части имеют слой влагоемкого покрытия, снабженного натяжным и прижимным механизмами.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Труды Всесоюзпого научно-исследовательского института торфяной промышленности, вып. XVn. Изучение водного режима осушенных залежей. Под ред. А. А. Соколова, ч. I. М.-Л., Госэнергоиздат, 1960, с. 50-52.

2.Авторское свидетельство СССР № 414517, кл. G 01N 19/10, 1971 (прототип).

К 1f

раг.2