RU2560752C2 - Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления - Google Patents
Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560752C2 RU2560752C2 RU2013154606/28A RU2013154606A RU2560752C2 RU 2560752 C2 RU2560752 C2 RU 2560752C2 RU 2013154606/28 A RU2013154606/28 A RU 2013154606/28A RU 2013154606 A RU2013154606 A RU 2013154606A RU 2560752 C2 RU2560752 C2 RU 2560752C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- field
- roller
- average slope
- determining
- elementary
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для изучения водной эрозии, и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и гидрологии. Техническим результатом изобретения является упрощение способа и повышение точности определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях. Профилограф для определения наклона элементарной площадки в полевых условиях содержит раму с тремя опорами. По центру рамы расположена вертикально шарнирно-фиксируемая ось, снабженная подшипником качения, на котором установлено телескопическое плечо с закрепленными на конце вертикальной стойкой, в нижней части которой крепится поводок в виде параллелограмма, ролик и механизм считывания вертикального перемещения ролика. Механизм считывания состоит из датчика перемещения, жесткой ленты с продольной рамкой, направляющей, закрепленной на кронштейне, и датчиком перемещения. Информация с датчиков перемещения передается на компьютер через радиочастотную связь. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для изучения водной эрозии, и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и гидрологии.
Известен способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях по средней линии измеренного профиля поверхности почвы при испытаниях почвообрабатывающих машин, например профилометром почвы ИП 250. Способ определения профиля реализуется следующим образом. По направляющим основания перемещается каретка с установленным на ней измерительным преобразователем. Ход каретки фиксируется шагом 50 мм, длина участка одного цикла измерений равна 1800 мм. Количество циклов - до 50 [1, с.19].
Недостатком известного способа является измерение профиля поверхности почвы только в одной продольно-вертикальной плоскости по ходу каретки за 1 цикл измерений, что не позволяет определить направление и действительный угол элементарной площадки.
Известен электронный угломер ADA AngleMeter, производимый компанией ADA Instruments, предназначенный для измерения углов. Угломер ADA AngleMeter имеет встроенный электронный датчик угла, показания с которого отображаются на встроенном жидкокристаллическом цифровом дисплее [2].
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности точно замерить средний уклон вследствие прямолинейности рейки и неопределенности ее положения относительно неровностей элементарной площадки.
Цель изобретения - упрощение способа и повышение точности определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях.
Цель достигается тем, что в способе определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления, включающем определение профиля поверхности почвы с помощью профилографа, определяют профиль поверхности по окружности, ограничивающей элементарную площадку, строят развертку этого профиля и полиномиальную линию тренда четвертой степени под эту развертку, определяют величину верхней точки полинома, которая соответствует 180 градусам положения ролика относительно нулевой отметки, по которой можно теоретически или аналитически рассчитать средний уклон элементарной площадки в полевых условиях, а также применяют профилограф, содержащий раму с тремя опорами, по центру которой расположена ось, снабженная подшипником качения, на котором установлено телескопическое плечо с закрепленной перпендикулярно на конце стойкой, в нижней части которой крепится поводок в виде параллелограмма, ролик и механизм считывания вертикального перемещения ролика, состоящий из датчика перемещения, жесткой ленты с продольной рамкой, расположенной строго горизонтально для передачи только вертикального перемещения от ролика, направляющей закрепленной на кронштейне, причем информация о вертикальном перемещении ролика и угловом перемещении стойки с датчиков перемещения передается на компьютер через радиочастотную связь.
На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - вид А, на фиг.4 и 5 - расположение устройства на склоне и результаты экспериментальных исследований в виде развертки.
Устройство состоит из рамы 1 с тремя опорами 2, по центру которой вертикально расположена шарнирно-фиксируемая ось 3, подшипника качения 4, телескопического плеча 5 с жестко закрепленной перпендикулярно на конце стойкой 6, поводка 7 в виде параллелограмма, ролика 8 и механизма считывания вертикального перемещения ролика, состоящего из датчика перемещения 9, жесткой ленты с продольной рамкой 10 и направляющей 11, закрепленной на кронштейне 12. На раме установлен уровень 13. Для определения угла поворота стойки 6 вокруг центра устройства применяется датчик перемещения 9, который закреплен на телескопическом плече 5 и скользит по поверхности диска 14, жестко закрепленного на оси 3.
Способ и устройство реализованы следующим образом.
Предварительно перед измерением рама 1 профилографа устанавливается опорами 2 на исследуемом участке, а с помощью уровня 13 находят вертикальное положение оси 3 и фиксируют его (Фиг.4). Выставляют вылет телескопического плеча 5 в зависимости от величины неровностей поверхности элементарной площадки поля, т.е. от вида обработки и типа почвы, например, после вспашки - вылет больше, обработка почвы под посев - вылет меньше и т.д. Таким образом, имеется возможность установить определенный радиус траектории движения ролика и получить необходимую базовую длину, которая должна быть такой, чтобы в ее пределах находилось около пятидесяти пересечений профиля со средней линией. Датчики перемещения 9 подключаются через радиочастотную связь с компьютером или ноутбуком и открывают записывающую программу.
Далее вращают телескопическое плечо 5 с постоянной скоростью. В этот момент ролик будет двигаться по окружности и копировать неровности участка. Параллелограммный механизм позволит передать только вертикальное перемещение ролика через считывающий механизм (см. фиг.3). С поверхности диска 14 также будет передаваться информация о пройденном расстоянии датчиком перемещения 9. Выполнив один оборот вокруг оси 3, проводят анализ полученной информации и строят график на компьютере (Фиг.5).
При условии сканирования абсолютно гладкой наклонной поверхности можно получить теоретические кривые по выражению (1), представленные на графике для наклона плоскости от 1 до 5 градусов, которые хорошо ложатся на полиномиальную линию тренда 4 степени.
Величину вертикального перемещения относительно угла поворота устройства для абсолютно гладкой наклонной поверхности согласно расчетной схемы (Фиг.6) определяют по формуле
где R - радиус окружности, описываемой роликом (вылет телескопического плеча), м; α - угол уклона элементарной площадки, град; γ - угол поворота от исходного положения телескопического плеча, град.
Таким образом, полученная экспериментальная линия строится в координатах h-γ (величина вертикального положения ролика - угол поворота телескопического плеча) в виде развертки, и выводится полиномиальная линия тренда 4 степени, а также ее уравнение. Подставляя в уравнение полиномы угол γ=180 градусов, получим максимальную высоту h положения ролика относительно горизонта, например для экспериментальной линии имеем h=0,175 м. Для определения действительного уклона элементарного участка получен график зависимости этого уклона от максимальной высоты h положения ролика относительно горизонта при γ=180 градусах. Применяя график на фиг.7, можем определить графически или аналитически по уравнению средний уклон элементарной площадки в полевых условиях для конкретного вылета телескопического плеча, например при h=0,175 м для вылета плеча в 1 метр получим α≈5 градусов.
Источники информации
1. Аннотированный сборник средств измерения и испытательного оборудования. - Новокубанск: ФГНУ «РосНИИТиМ», 2012. - 51 с.
2. www.adainstruments.com. - компания ADA Instruments. Угломеры и уровни.
Claims (2)
1. Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях, включающий измерение профиля поверхности с помощью профилографа, отличающийся тем, что с целью упрощения способа и повышения точности определения среднего уклона элементарной площадки определяют профиль поверхности профилографом по окружности, ограничивающей элементарную площадку, строят развертку этого профиля и полиномиальную линию тренда четвертой степени под эту развертку, определяют величину верхней точки полинома, которая условно соответствует 180 градусам положения ролика относительно нулевой отметки, по которой можно аналитически рассчитать средний уклон элементарной площадки в полевых условиях.
2. Профилограф для определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях, содержащий раму с тремя опорами, отличающийся тем, что с целью упрощения способа и повышения точности определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях шарнирно-фиксируемая ось снабжена подшипником качения, на котором установлено телескопическое плечо с закрепленными перпендикулярно на конце стойкой, в нижней части которой крепится поводок в виде параллелограмма, ролик и механизм считывания вертикального перемещения ролика, состоящий из датчика перемещения, жесткой ленты с продольной рамкой, расположенной строго горизонтально для передачи только вертикального перемещения от ролика, направляющей, закрепленной на кронштейне, и датчиком перемещения, скользящим по поверхности диска, жестко закрепленного на шарнирно-фиксируемой оси, причем информация с датчиков перемещения передается на компьютер через радиочастотную связь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154606/28A RU2560752C2 (ru) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154606/28A RU2560752C2 (ru) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013154606A RU2013154606A (ru) | 2015-06-20 |
| RU2560752C2 true RU2560752C2 (ru) | 2015-08-20 |
Family
ID=53433429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013154606/28A RU2560752C2 (ru) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2560752C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751645C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2021-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2047092C1 (ru) * | 1993-10-27 | 1995-10-27 | Александр Яковлевич Егоров | Способ построения поперечного профиля грунтового откоса и устройство для его осуществления |
| US6035542A (en) * | 1997-05-06 | 2000-03-14 | Woznow; Leon J. | Surface profiling apparatus and method |
| RU2270286C2 (ru) * | 2004-05-11 | 2006-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет | Профилограф |
-
2013
- 2013-12-09 RU RU2013154606/28A patent/RU2560752C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2047092C1 (ru) * | 1993-10-27 | 1995-10-27 | Александр Яковлевич Егоров | Способ построения поперечного профиля грунтового откоса и устройство для его осуществления |
| US6035542A (en) * | 1997-05-06 | 2000-03-14 | Woznow; Leon J. | Surface profiling apparatus and method |
| RU2270286C2 (ru) * | 2004-05-11 | 2006-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет | Профилограф |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Аннотированный сборник средств измерения и испытательного оборудования. - Новокубанск: ФГНУ "РосНИИТиМ", 2012. - 51с. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751645C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2021-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013154606A (ru) | 2015-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5930904A (en) | Catenary system measurement apparatus and method | |
| CN102506895B (zh) | 测量仪器三维形变精度检验装置 | |
| CN102460220A (zh) | 测量排放和量化排放源的方法和系统 | |
| CN106441168A (zh) | 滚动直线导轨副滑块型面精度的测量方法 | |
| CN102901460A (zh) | 一种三轴试样径向变形的测量装置与方法 | |
| CN116907437B (zh) | 一种公路施工路面坡度检测装置 | |
| CN106289454A (zh) | 液位计量尺及应用其的液位计校准方法 | |
| CN102506902B (zh) | 全站仪无棱镜测距的准确度评估装置及方法 | |
| CN106885584A (zh) | 测斜仪综合误差测试装置及测量方法 | |
| CN104515481A (zh) | 测量大直径圆环面平面度的装置及方法 | |
| RU2560752C2 (ru) | Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления | |
| CN103175499B (zh) | 一种管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪 | |
| CN104482845A (zh) | 巷道断面测量仪及测量方法 | |
| CN106403852A (zh) | 一种板形平直度静态测量装置及测量方法 | |
| RU111888U1 (ru) | Устройство для определения параметров пробуренных шпуров и скважин | |
| CN207689664U (zh) | 非接触雷达流速器 | |
| CN208398769U (zh) | 一种公路工程监理用保护层厚度检测装置 | |
| CN206146393U (zh) | 一种板形平直度静态测量装置 | |
| CN105043280A (zh) | 一种回转中心测量装置及其间距测量方法 | |
| CN206019643U (zh) | 一种管道三维姿态测量仪 | |
| CN110595378B (zh) | 基于激光测距原理的地表或边坡变形实时监测装置及方法 | |
| US20180031596A1 (en) | Speed Analyzer | |
| CN113655467A (zh) | 用于激光雷达的精度测量装置、方法及激光雷达 | |
| CN113804159A (zh) | 智能水准尺的测量装置和方法 | |
| CN208432258U (zh) | 一种房屋测量延伸式圆环定位架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151210 |