Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest przyrzad do pomiaru wysokosci spietrzenia wody, utworzo- nego przez niewysokie przelewy, a takze przez niewielkie naturalne i sztuczne obiekty w korytach cie- ków, stanowiace przeszkode, powodujaca pietrzenie przeplywajacej wody. Przyrzad umozliwi wykona- nie pomiaru wysokosc spietrzenia wody (spadu) nie wiekszej niz ok. 1,0–1,5 m wywolanej obiektem (przeszkoda), której wysokosc wynosi nie wiecej niz 1,0–1,5 m. Naturalne i sztuczne przeszkody, w postaci zatorów z rumoszu drzewnego (konarów, pni i klód), rumoszu skalnego, duzych kamieni i glazów, a takze budowle wodne, takie, jak progi i przelewy znaj- dujace sie w korycie cieków wplywaja na warunki hydrauliczne przeplywu wody. Naturalne przeszkody stanowiace pojedyncze obiekty lub tworzace bariery przegradzajace czesciowo lub calkowicie koryto cieku powoduja zwiekszenie oporów przeplywu wody i w efekcie zwiekszenie napelnienia przy danym przeplywie wody. Moga równiez, tak, jak budowle wodne (progi i przelewy), powodowac spietrzenie zwierciadla wody górnej. Okreslenie powstajacej wysokosci spietrzenia wody na przeszkodzie w korycie cieku, bedacej róznica rzednej wody górnej i rzednej wody dolnej, stanowi podstawowa informacje umozliwiajaca okreslenie przepustowosci koryta w przekroju przeszkody. W rozwazaniach teoretycz- nych róznice poziomów wody mozna zalozyc, co ma miejsce w przypadku obliczenia natezenia prze- plywu wody przez przekrój, w którym zlokalizowana jest przeszkoda, lub dysponujac danym przeplywem i wysokoscia przeszkody, mozna obliczyc róznice poziomów wody górnej i dolnej. Natomiast w przy- padku warunków naturalnych lub w laboratoryjnych badaniach modelowych (na modelach fizycznych) zachodzi koniecznosc wykonania pomiarów poziomów zwierciadla wody. W standardowych pomiarach geodezyjnych wysokosci spietrzenia wody, bedacej róznica pozio- mów zwierciadla wody przed i za przeszkoda, wykonuje sie za pomoca geodezyjnych przyrzadów po- miarowych, takich jak niwelator geodezyjny i tachimetr. Pomiar wykonuje sie technika geodezyjna tzw. ze srodka, albo technika wciecia wstecz lub wprzód. Jednakze pomiar poziomów zwierciadla wody za pomoca klasycznych metod pomiarowych wymaga bardzo dokladnego ustawienia szpilki tyczki z pry- zmatem lub dolnej krawedzi laty geodezyjnej na poziomie zwierciadla wody. Ze wzgledu na falowanie, a w przypadku nawet niezaburzonego poziomu zwierciadla wody, wplyw napiecia powierzchniowego, a takze brak mozliwosci stabilnego ustawienia tych przyrzadów geodezyjnych, determinuje uzyskanie bledu pomiarowego. Z japonskiego zgloszenia patentowego JPH07243852A, znane jest rozwiazanie, w którym aby automatycznie i obiektywnie zmierzyc sredni poziom wody na powierzchni wody, stan fali i przejscie sredniego poziomu wody w czasie, stosuje sie pomiar odleglosci pomiedzy urzadzeniem do pobierania obrazu a obiektem plywajacym, oparty na wizualnej róznicy miedzy dwoma obrazami uzyskanymi przez dwa urzadzenia do pobierania obrazu. Urzadzenie monitorujace, kamera i obiekt plywajacy sa zamon- towane na slupku, który jest zainstalowany tak, ze górna czesc jest wyeksponowana na powierzchni wody. Znane jest z japonskiego zgloszenia patentowego JP2015111097A rozwiazanie, w którym aby zapewnic bezkontaktowa metode pomiaru, wykorzystuje sie nadajnik-odbiornik mikrofalowy do pomiaru, z pozycji odleglej od krawedzi wody na stromym nadbrzezu rzeki, kanalu wodnego o przeznaczeniu przemyslowym lub rolniczym, zbiornika wodnego, jeziora lub bagna, zachowania powierzchni wody na poziomie powierzchni wody i natezenia przeplywu wody powierzchniowej, bez bezposredniego budo- wania konstrukcji na nadbrzezu. W rozwiazaniu tym nadajnik-odbiornik mikrofalowy jest zainstalowany w pozycji poziomej odleglej od brzegu wody w celu nadawania/odbioru mikrofali, przy czym nadajnik- odbiornik mikrofalowy wykorzystuje system sygnalu FM-CW i system sygnalu Dopplera, przy czym sys- tem sygnalu FM-CW mierzy poziom powierzchni wody, a oba systemy (FM-CW i Doppler) mierza za- równo poziom powierzchni wody, jak i natezenie przeplywu wody powierzchniowej, poprzez szybkie, bezkontaktowe przelaczenie pomiedzy systemami. Znane jest równiez z koreanskiej publikacji patentowej KR101283363B1 rozwiazanie, w którym do obserwowania poziomu wody sluzy prosta jednostka do obserwacji poziomu wody za pomoca urza- dzenia obserwacyjnego zdolnego do pomiaru odleglosci za pomoca lasera. Jednostka do obserwacji poziomu wody sklada sie z prowadnicy, korpusu plywajacego, urzadzenia obserwacyjnego i kontroli poziomu. Pret prowadzacy jest zamocowany pod woda. Korpus plywajacy unosi sie na powierzchni wody i porusza sie wzdluz prowadnicy. Urzadzenie obserwacyjne jest polaczone z górna czescia pro- wadnicy i obserwuje odleglosc do ciala plywajacego. Korpus plywajacy unosi sie wzdluz prowadnicy horyzontalnie, dzieki elementowi kontrolujacemu utrzymywanie tej pozycji Znany jest takze z polskiego opisu wzoru uzytkowego PL71626 przyrzad do precyzyjnego po- miaru poziomu i spadku zwierciadla wody w kanalach otwartych i zamknietych charakteryzujacy sie tym, ze tyczka geodezyjna w górnej czesci ponizej pryzmatu, na tym samym poziomie ma przytwierdzony z jednej strony detektor ultradzwiekowy lub laserowy, a z drugiej strony jednostke systemowa, przy czym w dolnej czesci tyczka geodezyjna ma stopke z grotem. Celem zglaszanego rozwiazania jest wyeliminowanie bledów pomiarowych wynikajacych z nie- dokladnosci lub braku mozliwosci bardzo precyzyjnego, dokladnego ustawienia szpilki tyczki z pryzma- tem lub dolnej krawedzi laty geodezyjnej na poziomie zwierciadla wody. Istota niniejszego wzoru uzytkowego jest przyrzad do pomiaru wysokosci spietrzenia wody za- wierajacy statyw, do którego przykrecona jest spodarka charakteryzujacy sie tym, ze spodarka pola- czona jest srubami nastawczymi z alidada posiadajaca libella pudelkowa, a ramie teleskopowe pola- czone jest z alidada jednym z jego konców w sposób trwaly tak, aby jego polozenie bylo poziome, przy czym na drugim koncu ramienia teleskopowego zainstalowany jest instrument pomiarowy, który zawiera czujnik pomiarowy umieszczony nad powierzchnia wody, polaczony przewodem do stacji centralnej, umieszczonej na alidadzie. Zaleta przyrzadu do pomiaru wysokosci spietrzenia wody jest wyeliminowanie bledów pomiaro- wych. W wyniku obrotu alidady i w wyniku wydluzania lub skracania zasiegu ramienia teleskopowego z instrumentem pomiarowym, mozliwe jest ustawienie tego instrumentu w dowolnym punkcie pomiaro- wym. Zaleta jest równiez jednoosobowa obsluga przyrzadu do pomiaru wysokosci spietrzenia wody w przeciwienstwie do klasycznych pomiarów geodezyjnych, w których musza uczestniczyc dwie osoby, z których jedna obsluguje przyrzad (tachimetr) geodezyjny, a druga late geodezyjna (tyczke z pryzma- tem). Przyrzad do pomiaru wysokosci spietrzenia wody wedlug wzoru uzytkowego przestawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 uwidacznia zglaszany przyrzad w ujeciu schematycznym w widoku z boku, a fig. 2 ilustruje zglaszany przyrzad w ujeciu schematycznym w widoku z góry. Przyrzad do pomiaru wysokosci spietrzenia wody sklada sie ze statywu 1, do którego przykrecona jest spodarka 2 polaczona srubami nastawczymi 3 z alidada 4 posiadajaca libella pudelkowa 5. Ramie teleskopowe 6 polaczone jest z alidada 4 jednym z jego konców w sposób trwaly tak, aby jego polozenie bylo poziome. Ramie teleskopowe 6, stanowiace integralna czesc wraz z alidada 4, jest poziomowane wraz z alidada 4 za pomoca srub nastawczych 3 zgodnie ze wskazaniem ulozenia oczka libelli pudel- kowej 5. Na drugim koncu ramienia teleskopowego 6 zainstalowane jest instrument pomiarowy 7 slu- zacy okresleniu wysokosci polozenia zwierciadla wody, które zawiera czujnik pomiarowy 12 umiesz- czony nad powierzchnia wody, polaczony przewodem 8 do stacji centralnej 9, umieszczonej na alida- dzie 4. Na fig. 1 ramie teleskopowe 6 przedstawione jest w takim polozeniu, które umozliwia pomiar urzadzeniem pomiarowym 7 poziomu zwierciadla wody na stanowisku górnym (SG), a po przesunieciu ramienia teleskopowego 6 w wyniku obrotu alidady (4) do polozenia przedstawionego linia przerywana (13) na fig. 2, instrument pomiarowy 7 umozliwia pomiar poziomu zwierciadla wody na stanowisku dol- nym (SD). Róznica pomierzonych poziomów zwierciadel wody jest wysokoscia spietrzenia, utworzonym przez przeszkode 10, znajdujaca sie na dnie cieku 11. Statyw 1 przyrzadu ustawiany jest w poblizu przeszkody 10 spietrzajacej przeplywajaca wode, tj. w odleglosci nie wiekszej niz zasieg jego ramienia teleskopowego 6, obracajacego sie w plaszczyznie po- ziomej, której os obrotu jest osia pionowa statywu 1. Jeden z konców ramienia teleskopowego 6 znajduje sie w tej osi, natomiast drugi koniec ramienia teleskopowego 6 posiada zainstalowany instrument pomiarowy 7, umozliwiajacy dokonanie pomiaru polozenia zwierciadla wody przed i za przeszkoda 10. Po stabilnym ustawieniu trzech nóg statywu 1 w dnie cieku 11 dokonuje sie poziomowania alidady 4 z jej ramieniem teleskopowym 6 za pomoca srub nastawczych 3 kontrolujac poziome ustawienie za pomoca libelli pudelkowej 5. Regulacje poziomego ustawienia za pomoca srub nastawczych 3 konczy sie, gdy banka libelli pudelkowej 5 zostanie ustawiona w punkcie glównym libelli pudelkowej 5, tj. w punkcie srodkowym kólka. Po wypoziomowaniu alidady 4 z ramieniem teleskopowym 6 ustawia sie koniec ramienia 6 nad punktem pomiarowym stanowiska górnego SG i dokonuje sie pomiaru poziomu wody za pomoca instrumentu pomiarowego 7, przedstawionego na fig. 1. Nastepnie ramie teleskopowe 6 wraz instrumentem pomiarowym 7 ustawia sie nad punktem pomiarowym stanowiska dolnego (SD) i dokonuje pomiaru za pomoca instrumentu pomiarowego 7. Instrument pomiarowy 7 zawiera czujnik pomiarowy 12, który moze byc laserowym przetworni- kiem poziomu, sonda radarowa poziomu, ultradzwiekowa sonda poziomu, który przekazuje sygnal za pomoca przewodu 8 do stacji centralnej 9, skladajacej sie ze zródla zasilania pradem stalym, przetwor- nika sygnalu i panelu wyswietlacza z przyciskami funkcyjnymi. Stacja centralna 9, znajdujaca sie na alidadzie 4, umozliwia obsluge czujnika pomiarowego 12, polegajaca na rozpoczeciu i zakonczeniu po- miaru, a nastepnie odczytaniu lub zapisaniu wyniku w pamieci stacji centralnej (9). Wykaz oznaczen statyw (1) spodarka (2) sruby nastawcze (3) alidada (4) libella pudelkowa (5) ramie teleskopowe (6) instrument pomiarowy (7) przewód (8) stacja centralna (9) przeszkoda (10) dno cieku (11) czujnik pomiarowy (12) polozenie ramienia nad zwierciadlem wody dolnego stanowiska (13) linia brzegowa cieku (14) stanowisko górne (SG) stanowisko dolne (SD) zwierciadlo wody (ZW) PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL