Pierwszenstwo: 24.01.1973 (P. 160397) Zgloszenie ogloszono: 01.03.1974 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1975 79607 KI. 42c, 27 MKP G01c 13/00 CZYTELNIA Urredo Piknto#t.f hi- »\ l l-*^ Twórca wynalazku: Kazimierz Rózdzynski Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa (Polska) Miernik parametrów pradu wody z rejestracja ciagla lub chwilowa wartosci tych parametrów Przedmiotem wynalazku jest miernik parametrów pradu wody z rejestracja ciagla lub chwilowa wartosci tych parametrów, znajdujacy glównie zastosowanie do prowadzenia oceanograficznych prac badawczych na stacjach stalych, zwlaszcza do dlugookresowych pomiarów seryjnych przy uzyciu kilku tych mierników, zanu¬ rzonych na róznych glebokosciach i przymocowanych do jednej liny nosnej.Znany jest miernik parametrów pradu wody z fotograficzna rejestracja wartosci tych parametrów, skla¬ dajacy sie z glównych czlonów pomiarowych w postaci steru plytowego i wirnika Sawoniusa. Ster wykrywajacy kierunek pradu wody zawieszony jest nad lub pod wirnikiem, jako niezalezny czlon pomiarowy, albo zwiazany jest sztywno z obudowa miernika, ustawiajaca sie wraz z tym sterem w zaleznosci od zmian kierunku pradu wody. Miernik wyposazony jest w termometr oraz kompas magnetyczny sluzacy do odniesienia wykrytego kierunku pradu wody do kierunku pólnocnego. Do zliczania obrotów wirnika stosowane sa liczniki o ruchu ciaglym.Do niedogodnosci tych mierników nalezy przede wszystkim niezadawalajace rozwiazanie konstrukcji czlo¬ nu mierzacego kierunek pradu wody, wykazujacego mala czulosc. W przypadku stosowania sterów zwiazanych .sztywno z obudowa miernika, ustawiajacych caly miernik w kierunku pradu wody, niedogodnosc ta wynika z duzej bezwladnosci miernika oraz koniecznosci pokonania znacznych sil tarcia w urzadzenie kretliwym sys¬ temu zawieszania miernika.Inna powazna niedogodnoscia tych rozwiazan jest usytuowanie czlonów pomiarowych, steru \ wirnika na dwóch róznych poziomach, co nie daje gwarancji mierzenia predkpsci i kierunku pradu tej samej masy wody, a w przypadku zbiorników o duzej wartosci wody, jak ciesnin lub ujsc rzek, wrecz uniemozliwione jest stoso¬ wanie tych mierników. Ponadto dokladnosc pomiaru predkosci wody jest niedostateczna z powodu wystepuja¬ cych sil tarcia w lozyskach wirnika Sawoniusa oraz jego ciaglego obciazenia przez licznik obrotów wirnika.Wystepowanie sil tarcia w lozyskach wirnika jest wynikiem malej plywalnosci wirnika, którego lopatki wykony¬ wane sa w postaci pojedynczych plyt odpowiednio wyprofilowanych.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych niedogodnosci przez rozwiazanie zagadnienia technicznego polegajacego na opracowaniu konstrukcji miernika, umozliwiajacej przeprowadzenie w sposób pewny i z duza2 79607 dokladnoscia pomiarów predkosci i kierunku przeplywu tej samej masy wodyr nawet przy bardzo malych wartosciach tych parametrów pradu wody.Cel ten zostal osiagniety zgodnie z wynalazkiem, wedlug którego miernik parametrów pradu wody posiada ster, stanowiacy obudowana, dwustronnie otwarta przestrzen o zwezajacym sie przekroju, korzystnie prostokat¬ nym a we wnetrzu tego steru umieszczony jest wirnik Sawoniusa ulozyskowany w dwóch przeciwleglych ply¬ tach steru, korzystnie wspólosiowo z osia obrotu steru. Miernik posiada przekladnie maltanska pracujaca w ukla¬ dzie licznika obrotów wirnika, na którego osi w czesci wystajacej poza górna plyte steru znajduje sie przymoco¬ wany do niej zabierak napedzajacy te przekladnie. Lopatki wirnika' Sawoniusa maja podwójne scianki zamy¬ kajace szczelnie objeta nimi przestrzen, co wplywa na zwiekszenie plywalnosci wirnika i zmniejszenie jego bezwladnosci.Miernik wedlug wynalazku dzieki usytuowaniu wirnika Sawoniusa we wnetrzu steru dyszowego umozliwia dokonanie pomiarów predkosci i kierunku pradu tej samej masy przeplywajacej wody, wykazuje przy tym znaczna czulosc i zapewnia duza dokladnosc pomiarów dzieki zwiekszonej plywalnosci wirnika przez zastoso¬ wanie komór wyporowych miedzy sciankami jego lopatek i dzieki dyszowemu uksztaltowaniu steru, zwiekszaja¬ cym ponadto stabilizacje jego polozenia. Znaczna powierzchnia naporowa steru oraz plywalnosc wirnika stwa¬ rzaja mozliwosc dokonywania pomiarów parametrów pradu wody nawet przy bardzo malych wartosciach tych parametrów. Zastosowanie przekladni maltanskiej jako licznika obrotów wirnika, powoduje tylko chwilowe? periodycznie powtarzajace sie obciazenie wirnika, co wplywa na powiekszenie dokladnosci pomiaru predkosci pradu wody w stosunku do dokladnosci uzyskiwanej przy zastosowaniu liczników obciazajacych wirnik w sposób .«¦ ciagly.Przedmiot wynalazku Jest blizej omówiony w oparciu o przyklad jego wykonania uwidoczniony na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry czlonów pomiarowych miernika po zdjeciu górnej plyty steru, zas fig. 2 przekrój osiowy czlonów pomiarowych.Ster 1 miernika sklada sie z czterech polistyrenowych plyt, górnej 1a i dolnej 1b, równolegle usytuowa¬ nych wzgledem siebie i polaczonych dwiema plytami bocznymi 1c tak, ze tworza dysze o zwezajacym sie przekroju prostokatnym. W otworach plyt, górnej 1a i dolnej 1b osadzona jest obrotowo os 2 wirnika Sawoniusa 3. Do osi wirnika w czesci wystajacej poza górna plyte 1a przymocowany jest zbierak 4 wspólpracujacy z kolem maltanskim 5 przekladni 6, pracujacej w ukladzie licznika obrotów wirnika 3. Obudowa przekladni 6 oraz kompas magnetyczny 7, przymocowane sa do górnej plyty 1a steru oraz szczelnie obudowane. Podstawe szczel¬ nej obudowy tych wskazników stanowi górna plyta 1a steru i równolegla do niej plyta 8 wykonana z pleksi- glasu, polaczone swoimi obwodami ze scianami bocznymi wykonanymi z polistyrenu. W strone pleksiglasowej plyty 8 skierowany jest obiektyw aparatu fotograficznego nie pokazanego na rysunku, utrwalacjacego stan licznika, kompasu i polozenie steru. Do pleksiglasowej plyty 8 i dolnej plyty 1b steru przyklejone.. sa wspól¬ osiowo z osia 2 wirnika dwa czopy 9, umozliwiajace obrotowe zamocowanie steru do obudowy miernika nie pokazanej na rysunku.W celu uzyskania dobrej plywalnosci steru 1 do jego plyt przymocowane sa plywaki nie uwidocznione na rysunku. Równiez dla zapewnienia duzej czulosci miernika, lopatki wirnika Sawoniusa maja podwójne scianki zamykajace szczelnie objeta nimi przestrzen. Prad wody przemieszczajacy sie w kierunku oznaczonym strzalka powoduje obracanie sie wirnika 3, którego ilosc obrotów jest zliczana za pomoca licznika i rejestrowana w sposób ciagly lub w ustalonych interwalach czasu za pomoca aparatu, fotograficznego. Ten sam prad wody powoduje równiez^przemieszczanie sie steru 1 wokól osi jego obrotu, a zmiany jego polozenia sa takze rejestrowane za pomoca aparatu fotograficznego, w odniesieniu do kierunku pólnocnego wskazywanego przez kompas 7. PL PL