Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.111.1970 59385 KI. 42 e, 23/35 MKP G Ol t 6\oo UKD Wspóltwórca wynalazku: mgr inz. Tadeusz Czarnocki, Tadeusz Szostak Wlasciciel patentu: Panstwowy Instytut Hydrologiczno-Meteorologiczny, Warszawa (Polska) Dozownik roztworu macierzystego do chemicznych pomiarów objetosci przeplywu wody w korytach otwartych Przedmiotem wynalazku jest dozownik roztworu macierzystego do wykonywania chemicznych po¬ miarów objetosci przeplywu wody w korytach otwartych. Chemiczna metoda pomiarów objetosci przeplywu wody w korytach otwartych wnosi ko¬ rzystne rezultaty w wyniku jej stosowania. Szcze¬ gólnego natomiast nabiera znaczenia w sytuacjach, gdy lokalne warunki utrudniaja, a nawet wrecz uniemozliwiaja przeprowadzenie pomiarów popular¬ nie stosowanymi metodami, na przyklad za pomo¬ ca mlynków hydrometrycznych.Chemiczna metoda pomiarów objetosci przeply¬ wu wody nie rozwinela sie w nalezytym stopniu ze wzgledu na niezbyt doskonale urzadeznia sto¬ sowane dotychczas w tej metodzie, które poza nie¬ wygoda ich stosowania moga równiez w ujemnym stopniu rzutowac na wynik pomiarów. Brak jest dotychczas urzadzenia o zwartej konstrukcji ulat¬ wiajacego przeprowadzenie caloksztaltu czynnosci zwiazanych z chemicznym pomiarem objetosci prze¬ plywu wody w korytach otwartych.Na przyklad, miedzy innymi, dozownik Mariotte'a stosowany w tej metodzie z dokladnie wyznaczo¬ nymi jednostkami objetosci na calej czynnej wyso¬ kosci slupa roztworu, w czasie transportu w trud¬ nych warunkach terenowych, moze ulegac odksztal¬ ceniom scian na skutek przypadkowych uderzen.Z tym jest zwiazana koniecznosc przeprowadzenia okresowych wzorcowan kontrolnych tego przyrzadu, co zreszta nie musi juz byc rekojmia, ze przyrzad 10 15 20 25 30 wlaczony do pracy jest akurat w danym czasie prawidlowy.Roztwory macierzyste musza byc sporzadzane na zewnatrz dozownika. Z tym jest zwiazane uzycie dodatkowych naczyn do przygotowywania roztworu macierzystego i jego przelewania do dozownika.Taki komplet kilku oddzielnych naczyn zajmuje duzo miejsca i jest odpowiednio ciezki, a zatem jest klopotliwy w uzyciu. Po wlaniu roztworu ma¬ cierzystego do dozownika nie jest juz mozliwe dalsze jego wymieszanie, a szczególnie w trakcie rozpoczecia dozowania. Wówczas moga sie nasuwac watpliwosci czy przypadkiem roztwór nie ulegl roz¬ warstwieniu.Okreslenie wydatku roztworu macierzystego na podstawie róznicy objetosci przed i po dozowaniu nie jest wygodne i w takiej sytuacji zwieksza sie ryzyko popelnienia bledu. Do sporzadzenia roztworu przekazuje sie wode z rzeki w sposób niewygodny, recznie w naczyniach, wzglednie mozna przekazy¬ wac za pomoca specjalnej instalacji przepompowy- wujacej, zwiekszajacej dodatkowo wyposazenie ca¬ lego urzadzenia.A zatem proces wprowadzenia roztworu macie¬ rzystego do rzeki przy uzyciu dozownika Mariotte'a zwiazany jest z nastepujacymi zasadniczymi czyn¬ nosciami: dostarczeniu porcji wody z rzeki, spo¬ rzadzeniu roztworu macierzystego w osobnym na¬ czyniu, przelaniu go do dozownika i opróznieniu 593853 go z dozownika. Tego rodzaju procedura jest klo¬ potliwa i czasochlonna.Inne istniejace znane urzadzenia do poslugiwania sie chemiczna metoda pomiarów objetosci przeply¬ wu wody w korytach otwartych posiadaja szereg podobnych niedogodnosci jak w przykladowo poda¬ nym zestawie pomiarowym z dozownikiem Mariot- te'a.Celem wynalazku jest usuniecie zasadniczych wad technicznych dotychczasowych urzadzen prze¬ inaczonych do stosowania chemicznego pomiaru objetosci przeplywu wody w korytach otwartych metoda ciaglego dozowania. A wiec takiego opra¬ cowania konstrukcyjnego urzadzenia, które by usprawnilo czynnosci pomocnicze w przygotowaniu roztworu macierzystego do dozowania; zapewnilo nieskrepowane mieszanie roztworu macierzystego, nawet w trakcie dozowania; mogloby byc wyko¬ rzystane równiez do stalego odciagu próby wody w celu okreslenia powierzchni fali roztworu, ko¬ niecznej dla obliczenia objetosci przeplywu wody przy wykonywaniu pomiaru sprawdzajacego meto¬ da porcji roztworu.Zgodnie z zalozonym celem opracowano kon¬ strukcje przelewowego dozownika wieloczynnoscio¬ wego. W zbiorniku roztworu macierzystego zostalo wmontowane w pionie naczynie przelewowe, a centrycznie w nim i ponizej jego krawedzi przele¬ wowej zostal umieszczony wlot rury spustowej skierowanej do dyszy. Tego rodzaju zastosowanie konstrukcyjne umozliwilo wprowadzenie do dyszy roztworu macierzystego pod stalym cisnieniem slu¬ pa cieczy, a jednoczesnie caly roztwór macierzy¬ sty w zbiorniku roztworu macierzystego poddac procesowi bezustannego mieszania w trakcie dozo¬ wania, poniewaz nadmiar roztworu macierzystego stale przelewa sie z naczynia przelewowego do reszty roztworu macierzystego.Ten ruch roztworu macierzystego w calej jego masie uzyskano zalaczeniem do ukladu pompy ssaco-tloczacej z odpowiednim ukladem sterowni¬ czym, który za posrednictwem przewodów elastycz¬ nych ma polaczenie z rzeka, zbiornikiem roztworu macierzystego, naczyniem przelewowym i ma po¬ laczenie z przewodem wodnym sluzacym do plu¬ kania.Zastosowanie dozownika do chemicznych pomia¬ rów objetosci przeplywu wody w korytach otwar¬ tych, wedlug wynalazku, eliminuje z uzycia jakie¬ kolwiek dodatkowe naczynia, zapewnia automaty¬ zacje pracy w poborze wody z rzeki i przygotowa¬ nie z niej roztworu macierzystego. Mieszanie roz¬ tworu macierzystego jest zmechanizowane i jest jednoczesne z jego dozowaniem do rzeki. Czynnosci te nawet w najmniejszym stopniu nie rzutuja na moznosc jednoczesnego poboru próbek kontrolnych z roztworu macierzystego.Plukanie dozownika nie nastrecza zadnych trud¬ nosci, a zwarta budowa ulatwia transport. Dozow¬ nik roztworu macierzystego jest równiez dostoso¬ wany do poboru usrednionej próby przez staly i równomierny odciag wody w przekroju poboru prób w okresie czasu mieszczacym czas przejscia fali roztworu.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy- 59385 4 4 kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. L przedstawia schematycznie zestawienie poszczegól¬ nych zespolów dozownika, a fig. 2—5 polozenia kurków trójdrogowych w poszczególnych cyklach 5 pracy dozownika. Zamieszczone na rysunku sym¬ bole oznaczaja: 1 — zbiornik roztworu macierzy¬ stego; 2 — naczynie przelewowe; 3 — krawedz przelewowa; 4 — wlot rury spustowej; 5 — nastaw¬ ny uklad dysz; 6 — trójnóg; 7 — regulatory po- io ziomu; 8 — pompe ssaco tloczaca; 9 — trójdrogo¬ wy kurek wlotowy; 10 — trójdrogowy kurek wy¬ lotowy; 11, 12, 13 — przewody elastyczne; 14 — przewód elastyczny swobodny; 15 — filtr siatkowy; 16 — rynna. 15 Zbiornik roztworu macierzystego 1 spoczywa na trójnogu 6, którego regulatory poziomu 7, sluza do ustawienia przyrzadu w takim polozeniu aby krawedz przelewowa 3 naczynia przelewowego 2 znajdujaca sie wewnatrz zbiornika macierzystego 1 20 zostala spoziomowana wedlug równomiernego z, niej splywu wody, badz tez roztworu macierzy¬ stego.Centrycznie i ponizej krawedzi przelewowej 3 umiejscowiony jest wlot rury spustowej 4, której 25 wylot zaopatrzony jest w nastawny uklad dysz S lub kurek z dysza do przepuszczania roztworu ma¬ cierzystego na lej rynny 16, skierowanej ku rzece.Na zewnatrz zbiornika roztworu macierzystego 1 znajduje sie pompa ssaco-tloczaca 8 z trójdrogo- 30 wym kurkiem wlotowym 9 po jej stronie ssania, gdzie doprowadzone sa rurowe przewody elastycz¬ ne: jeden przewód 11 z koryta rzecznego, zakon¬ czony filtrem siatkowym 15, a drugi przewód 12 od zbiornika roztworu macierzystego 1; a po stro- 35 nie tloczenia pompy znajduje sie trójdrogowy ku¬ rek wylotowy 10 z przewodami elastycznymi: je¬ den przewód 13 od naczynia przelewowego 2, a drugi swobodny 14 przeznaczony do plukania otwartych elementów dozownika roztworu macie- 40 rzystego.Na fig. 2 rysunku przedstawiono polozenie trój- drogowych kurków 9 i 10 podczas wprowadzania wody z rzeki do zbiornika roztworu macierzyste¬ go 1; fig. 3 — polozenie odpowiadajace mieszaniu 45 i dozowaniu; fig. 4 — polozenie gdy opróznia sie zbiornik z pozostalosci roztworu macierzystego lub wody, a fig. 5 — polozenie podczas czerpania wody z rzeki, do plukania.Proces dozowania poprzedzaja czynnosci przygo- 50 towawcze. Dostarczony dozownik nad rzeke zo¬ staje ustawiony na trójnogu 6, a odpowiednio po¬ laczone przewodami elastycznymi 11,12,13,14, trój- drogowe kurki 9 i 10 podlaczone w obwód pompy ssaco-tloczacej 8, zostaja ustawione w polozeniu 55 pokazanym na fig. 2. Uruchomiona pompa ssaco- -tloczaca 8 wypelni zbiornik roztworu macierzy¬ stego 1 woda z rzeki, przez naczynie przelewowe 2, w zalozonej ilosci. Rozcienczony w tej wodzie skladnik chemiczny, na przyklad dwuchromianu 60 sodu, zostaje w niej intensywnie wymieszany dzia¬ laniem pompy ssaco-tloczacej 8, przy polozeniu trójdrogowych kurków 9,10, pokazanym na fig. 1 i fig. 3.Spoziomowanie zbiornika roztworu macierzyste* 05 go 1 nastepuje przez pokrecanie regulatorów po-59385 ziomu 7. Tendencja do przelewania sie roztworu macierzystego (wody) w coraz to nowym miejscu na calym obwodzie krawedzi przelewowej 3 naczy¬ nia przelewowego 2 jest dowodem wlasciwego spo¬ ziomowania dozownika roztworu macierzystego.Proces dozowania roztworu macierzystego nastepuje z chwila otwarcia ukladu dysz 5 w trakcie bez¬ ustannego dzialania pompy ssaco-tloczacej 8 w po¬ lozeniu trójdrogowych kurków 9,10 pokazanym na fig. 1 i fig. 3.Po skonczonym dozowaniu kurki trójdrogowe 9, 10 ustawia sie w polozenie pokazane na fig. 4 i dzialaniem pompy ssaco-tloczacej 8 usuwa sie po¬ zostalosci roztworu macierzystego (wode) ze zbior¬ nika, a po ustawieniu kurków trójdrogowych 9,10, jak na fig. 5 przeplukuje sie caly przyrzad stru¬ mieniem wody z przewodu elastycznego, swobod¬ nego 14. Do stalego odciagu próby w okresie przejs¬ cia fali stezenia roztworu przy wykonywaniu po¬ miaru sprawdzajacego metoda porcji roztworu, do¬ zownik zostaje ustawiony nad rzeka w identyczny sposób jak przy dozowaniu, a pod wplyw z na¬ stawnego ukladu dysz 5 podstawia sie naczynie, w którym zebrana woda posiada usrednione stezenie odpowiadajace danej fali roztworu oraz czasowi poboru próby. 10 15 20 6 PL