RU1781547C - Устройство дл измерени расхода открытых потоков - Google Patents

Abstract

Использование: в водном хоз йстве и оросительных системах дл  измерени  скорости и расхода воды в канале. Сущность изобретени : устройство содержит корпус 1 пр моугольного сечени , по которому перемещаетс  поплавок 2. На корпусе закреплен самописец 3 и три блока, соединенные нит ми 5 и 6 с поплавком. Средство удержани  и перемещени  датчиков выполнено в виде патрубка 7, внутри которого шарнирно установлен шток 8 с демпферными шайбами 9. втулкой 10 и датчиком 11 в виде конусного экрана. Посредством штока 8, шарниров 12 и блока 13 патрубок 7 соединен с контргрузом 14 и пером 16 самописца 17. К наименьшему бло устройства 4 прикреплена нить 18, котора  проходит через блоки 19, 20, между которыми закреплено перо 21 самописца 3. Поплавок снабжен контргрузом 22. 1 ил. 18 19 (Л С 4 00 СЛ ь. 4 WS//S//////7

Description

Изобретение относитс  к водному хоз йству и может быть использовано в первую очередь на оросительных и осушительных системах дл  измерени  скоростей и расходов воды в каналах.

Известен расходомер гидрометрический флюгер, включающий корпус, датчики скоростного напора, выполненные в виде пластин флюгера, и уровн  воды - в виде поплавка самописца уровн  и скоростного напора.

Недостатками расходомера  вл ютс : низка  точность измерений, так как шкала прибора нелинейна ; сложна  зависимость дл  вычислени  расхода воды; незначитель- ный диапазон измерений расходов воды; сложность в эксплуатации, поскольку дл  каждого типа канала требуетс  обоснованна  длина и другие размеры флюгера; ограниченность применени  в каналах с малой амплитудой колебаний уровн  воды, так как при больших скорост х потока и малой глубине воды в них флюгер будет частично выходить из воды.

Известно устройство дл  измерени  расхода среды, содержащее измерительный трубопровод и чувствительный элемент (тело обтекани ), нижн   часть которого опущена в измерительный трубопровод, а верхн   подключена к преобразователю его перемещени  в выходной сигнал, при этом нижний конец чувствительного элемента охвачен экранирующей камерой, открытой в лобовой части К недостаткам устройства относитс  то, что оно предназначено дл  трубопроводов и в открытом русле с измен ющимс  уровнем воды не применимо, так как потребует больших затрат труда по посто нному слежению за ним с целью достижени  соответстви  положени  датчика уровню воды. Кроме того, экранирующа  камера с открытой лобовой частью  вл етс  ловушкой дл  плавающего мусора, прежде всего нитеобразной сорной растительности , что резко снижает точность измерений.

Известно устройство дл  измерени  осадки судна, содержащее направл ющую трубу, внутри которой расположен противовес , закрепленный на нити, намотанной на один конец барабана, св занного со счетчи- ком, при этом нить от поплавка мерительной трубы намотана в обратную сторону на второй конец барабана. Недостатком устройства  вл етс  чрезмерно жесткое требо- вание к изготовлению поплавка и противовеса, что в данном случае не рационально .

Известно устройство дл  измерени  расхода открытых потокрв, прин тое в качестве прототипа, включающее опорный корпус с размещенным относительно него подвижно в вертикальной плоскости средством удержани  и перемещени  датчиков, св занным посредством перекинутого через блок троса с элементом плавучести, снабженного контргрузом, и регистратор. Недостатком устройства  вл етс  то, что необходимость изменени  массы груза и смены накладок в зависимости от внешних условий усложн ют эксплуатацию устройства . Кроме того, устройство не приспособлено к работе в каналах оросительных систем с присутствием в них сорной растительности , особенно водорослей. При наличии трех вертикально сто щих опор оно уже через несколько ча,сов выйдет из стро  или будет давать искаженные показани .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей, т.е. использование предлагаемого устройства позволит расширить диапазон измерени  расхода путем перестановки груза противовеса , а также дает возможность использовать прибор на всех типах каналов. Кроме того изгиб патрубка позвол ет скользить мусору по нему и таким образом самоочищатьс .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве дл  измерени  расхода открытых потоков, включающем опорный корпус с размещенным относительно него подвижно в вертикальной плоскости средством удержани  и перемещени  датчиков, св занным посредством перекинутого через блок троса с элементом плавучести, снабженного контргрузом и регистратор, средство удержани  и перемещени  датчиков выполнено в виде размещенного на опорном корпусе патрубка, внутри которого шарнирно установлен шток, св занный с одной стороны с дополнительным, укрепленным на патрубке, контргрузом, а с другой - с датчиком, причем часть патрубка выполнена с наклоном в сторону датчика, а на штоке укреплены демпферные элементы, при этом элемент плавучести выполнен в виде поплавка , охватывающего опорный корпус и патрубок, причем регистратор выполнен в виде двух самописцев, один из которых установлен на опорном корпусе, а другой на патрубке, указатели самописцев св заны соответственно с блоком и со штоком средствами удержани  и перемещени ,

На чертеже показана принципиальна  кинематическа  схема устройства.

Устройство состоит из опорного корпуса 1 пр моугольного сечени , по которому по вертикали перемещаетс  элемент плавучести , выполненный в виде поплавка 2. К верхней части опорного корпуса 1 прикреплен самописец 3 и устройство 4 с трем  различными по диаметру блоками, соединенными нит ми 5 и 6 соответственно с элементом плавучести - поплавком 2 и средством удержани  и перемещени  датчиков , выполненным в виде размещенного на опорном корпусе 1 относительно него подвижно в вертикальной плоскости патрубка 7, внутри которого шарнирно установлен шток 8 с демпферными шайбами 9, втулкой 10 и датчиком 11, выполненным в виде конусного экрана. Патрубок 7 посредством штока 8, шарниров 12 и блока 13 соединен с контргрузом 14 (с помощью ленты 15) и пишущим пером 16 самописца 17. Часть патрубка 7 выполнена с наклоном в сторону датчика 11. К наименьшему блоку устройства 4 прикреплена нить 18, котора  проходит через блоки 19 и 20, между которыми закреплено перо 21 самописца 3. Элемент плавучести снабжен контргрузом 22.

Устройство работает следующим образом В намеченном русле водотока устанавливают гидрометрический мостик, к которому креп т опорный корпус 1, закрепл   на нем патрубок 7, так чтобы датчик 11 располагалс  в точке со средней скоростью потока. Завод т часовые механизмы самописцев 3 и 17. Прибор готов к работе.

Движуща  вода в водотоке оказывает давление на конусный экран 11, в результате чего он отклон етс  по горизонтали на длину AI. Это отклонение вызывает перемещение нити б и соединенного с ней пишущего пера 16. Оно осуществл ет запись на ленте самописца 17.

Как только движение воды прекратитс  (скоростной напор равен 0), контргруз 14 возвращает датчик напора и пишущее перо в исходное положение

Движение потока может быть подвергнуто при резких изменени х режима канала кратковременным пульсаци м. Дл  их сглаживани  служат демпферные шайбы 9, которые при своем движении выталкивают жидкость в трубке через узкие отверсти  втулки 10, на что требуютс  усили . При очень кратковременных пульсаци х датчик 11 может не реагировать на них совсем,

Поплавок 2 посредством капроновых нитей 5 и 18 и размещенного на последней пишущего пера 21 осуществл ет запись изменени  уровней воды на ленте самописца

3.

Как известно из гидрометрии, скорость потока жидкости в открытом русле на глубине 0,6Н от поверхности характеризует его среднюю скорость. Чтобы при измен ющихс  уровн х воды в канале конусный экран 11 всегда размещалс  на этой глубине, прибор оснащен специальным устройством 4 с различными по диаметру блоками: длина ок- , ружно бти наибольшего в 0,6 раз меньше

среднего. Таким образом, при перемещении поплавка 2 вверх или вниз, к примеру, на 1 м патрубок 7 с датчиком 11 опуститс  или подниметс  на 0,6 м. Контргруз 22 служит дл  компенсации веса опорного кор пуса 1 с патруб ом 7.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  расхода открытых потоков, включающий опорный корпус с размещенным относительно него ( подвижно в вертикальной плоскости средством удержани  и перемещени  датчиков, i св занным посредством перекинутого через блок троса с элементом плавучести, снабженным контргрузом, и регистратор, отл и- 1 чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, средство удержани  и перемещени  датчиков выполнено D размещенного на опорном корпусе патрубка, внутри которого шарнирно установлен шток, св занный с одной стороны с дополнительным, укрепленным на патрубке , контргрузом, а с другой - с датчиком, причем часть патрубка выполнена с наклоном в сторону датчика, а на штоке укрепле- ны демпферные элементы, при этом элемент плавучести выполнен в виде поплавка , охватывающего опорный корпус и патрубок, причем регистратор выполнен в

   виде двух самописцев, один из которых установлен на опорном корпусе, а другой - на патрубке, указатели самописцев св заны соответственно с блоком и со штоком средства удержани  и перемещени .