RU2627569C1 - Устройство для измерения уровня воды в водоемах - Google Patents
Устройство для измерения уровня воды в водоемах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2627569C1 RU2627569C1 RU2016115395A RU2016115395A RU2627569C1 RU 2627569 C1 RU2627569 C1 RU 2627569C1 RU 2016115395 A RU2016115395 A RU 2016115395A RU 2016115395 A RU2016115395 A RU 2016115395A RU 2627569 C1 RU2627569 C1 RU 2627569C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- water
- level
- cavity
- measuring
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
- G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
- G01F23/64—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements
- G01F23/68—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements using electrically actuated indicating means
Abstract
Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях. Устройство для измерения уровня воды в водоемах включает вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы. Внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен, преимущественно, на центральную часть плавающего в воде диска. Труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, которое размещено соосно ее главной оси. Предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию устройства, а также повышает точность измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня воды в естественных и замкнутых водоемах. Оно может быть использовано также в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для контроля уровня жидкости в различных стационарных резервуарах-накопителях.
Известен уровнемер, содержащий немагнитную трубу, поплавок, поршень, расположенный в трубе, измеритель разности давлений над поршнем и под ним и две дополнительные емкости (патент на изобретение №2006001, кл. G01F 23/72).
Недостатком известного уровнемера является то, что он не обеспечивает передачу информации на значительное расстояние, не обеспечивает процесс измерения в автоматическом режиме, обладает низкой точностью и надежностью. Указанные недостатки обусловлены тем, что информация об измеряемом уровне отображается на U-образном стеклянном манометре с линейкой.
Известно также устройство для измерения уровня жидкости, содержащее вертикально установленную трубу и преобразовательный элемент (патент на изобретение №2029922, кл. G01F 23/72).
Недостатком этого устройства является низкая надежность работы преобразовательного элемента и потеря информации в результате частого нарушения электрического контакта между линейным резистивным элементом и подвижным токосъемным движком.
Наиболее близким к заявляемому объекту по своей сущности является устройство на основе лазера для измерения расстояния до совместнойцели и/ или уровня жидкости, включающее вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы, при этом внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен, преимущественно, на центральную часть плавающего в воде диска (Патент RU 2101731, МПК G01S 17132, опубл. 10.01.1998 г. - ПРОТОТИП).
Данное устройство предназначено исключительно для измерения уровня различных жидкостей, находящихся в закрытых цистернах и баках, расположенных, как правило, в закрытых ангарах.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и низкая точность измерения. Сложность конструкции обусловлена тем, что она содержит дополнительно специальные фланцы либо направляющие элементы с целью исключения возможности перевертывание поплавка под влиянием турбулентных потоков воды. Устройство также не имеет системы защиты, исключающую попадание в канал трубы сверху осадков, что делает возможным его применение для измерения уровня воды в открытых водоемах в ветреную и дождливую погоду.
Техническим результатом от использования заявленного технического решения является упрощение конструкции устройства и повышение точности измерения.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для измерения уровня воды в водоемах, включающем вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы, при этом внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен преимущественно на центральную часть плавающего в воде диска, согласно изобретению труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, размещенную соосно главной ее оси.
Технический результат достигается и тем, что размеры отверстия в насадке составляют преимущественно 10-20 мм.
На чертеже изображено устройство для измерения уровня воды в водоемах.
Устройство содержит вертикально расположенную трубу 1, в нижней части которой размещена насадка 2 с отверстием 3 по оси для подвода воды 4 в полость трубы 1. Внутри трубы 1 размещен свободно плавающий в воде поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска 5, перекрывающего сечение трубы 1 по внутреннему его контуру с зазором 6. Поплавок выполнен из легкого влагоотталкивающего материала, например пластика. В верхней части трубы 1 размещен измерительный прибор 7, в качестве которого можно использовать оптический или иной измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен преимущественно на центральную часть, плавающего в воде диска 5. Отверстие 3 в насадке 2 размещено соосно главной оси трубы 1 и составляет, преимущественно, 10-20 мм в диаметре. Труба в верхней части содержит кожух 8, защищающий измерительный прибор 7 от метеоосадков и солнечного излучения, а также выпускное отверстие 9, связывающее полость трубы 1 с внешней воздушной средой водоема.
Устройство для измерения уровня воды в водоеме работает следующим образом.
Для измерения уровня воды в водоеме устройство предварительно крепят к стойке, размещенной у берега, либо к свае, вбитой в основание водоема (стойка и свая на чертеже не показаны). При этом нижний конец трубы 1 должен быть опущен в воду на глубину, превышающую максимальный зафиксированный уровень колебания воды для данного рассматриваемого водоема. В процессе работы устройства вода 4 из водоема через отверстие 3 насадки 2 поступает в полость трубы 1 и останавливается на уровне, соответствующем уровню воды в водоеме. Данный уровень принимается в качестве исходного базового уровня, относительно которого в дальнейшем ведется отсчет колебания уровня воды в водоеме. При этом зондирующий луч (на чертеже показан стрелкой) от измерительного прибора 7, попадая на центральную часть плавающего в воде диска 5, отражается от него в обратном направлении и поступает на вход прибора, где затем сигнал обрабатывается, и полученный результат, характеризующий изменение уровня воды в водоеме, выдается на дисплей прибора либо передается дистанционно по радиоканалу потребителю. Размещенный в верхней части трубы кожух 8 защищает измерительный прибор 7 от метеоосадков и солнечного излучения, а выпускное отверстие 9 связывает полость трубы с внешней воздушной средой водоема, что исключает влияние внешнего атмосферного давления на точность результатов измерения.
Отличительные признаки заявленного технического решения упрощают конструкцию устройства за счет того, что исключается необходимость в использовании таких сложных элементов, как специальные фланцы и фиксирующие направляющие, исключающие перевертывание поплавка под влиянием турбулентных потоков воды. При этом повышается точность измерения уровня воды в водоемах за счет использования гашения колебаний воды в трубе поплавком. Отверстие в насадке является также своеобразным демпфером, гасящим колебания воды внутри трубы, вызванным резким возмущением воды на поверхности водоема вблизи трубы, в результате воздействия на водную гладь водоема дождевых и ливневых осадков, а также ветра. Точность измерения при этом может составлять ± 0,2 мм,
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию устройства, а также повысить точность измерения до уровня ±0,2 мм для случая использования лазерных дальномеров.
Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях.
Claims (2)
1. Устройство для измерения уровня воды в водоемах, включающее вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы, при этом внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен преимущественно на центральную часть плавающего в воде диска, отличающееся тем, что труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, которое размещено соосно ее главной оси.
2. Устройство для измерения уровня воды в водоемах по п. 1, отличающееся тем, что отверстие в насадке составляет преимущественно 10-20 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016115395A RU2627569C1 (ru) | 2016-04-20 | 2016-04-20 | Устройство для измерения уровня воды в водоемах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016115395A RU2627569C1 (ru) | 2016-04-20 | 2016-04-20 | Устройство для измерения уровня воды в водоемах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2627569C1 true RU2627569C1 (ru) | 2017-08-08 |
Family
ID=59632392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016115395A RU2627569C1 (ru) | 2016-04-20 | 2016-04-20 | Устройство для измерения уровня воды в водоемах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2627569C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU181293U1 (ru) * | 2017-12-25 | 2018-07-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Устройство для фиксации максимального уровня воды в стоячих водоемах |
| RU195000U1 (ru) * | 2019-07-30 | 2020-01-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Автономный измеритель гидрологических и гидрохимических характеристик водных объектов гса-1 |
| CN114113776A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-01 | 合肥中能电力科技有限公司 | 一种支持电力现货交易的高精度数据采集及数据处理装置 |
| RU2793994C1 (ru) * | 2022-05-31 | 2023-04-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Югорский государственный университет" | Комплект для установки в жидкости на заданной глубине измерительных датчиков, не допускающих полного погружения. |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2101731C1 (ru) * | 1991-11-27 | 1998-01-10 | Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн | Устройство на основе лазера для измерения расстояния до совместной цели и/или уровня жидкости |
| JPH10281854A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-23 | Ikeda Keiki Seisakusho:Kk | 水位等の変化量の測定装置 |
| RU2126529C1 (ru) * | 1997-08-06 | 1999-02-20 | Открытое акционерное общество РАТЕП | Жидкостный уровнемер |
| KR20060025450A (ko) * | 2004-09-16 | 2006-03-21 | 한국철도기술연구원 | 수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템 |
| JP2013142688A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
-
2016
- 2016-04-20 RU RU2016115395A patent/RU2627569C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2101731C1 (ru) * | 1991-11-27 | 1998-01-10 | Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн | Устройство на основе лазера для измерения расстояния до совместной цели и/или уровня жидкости |
| JPH10281854A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-23 | Ikeda Keiki Seisakusho:Kk | 水位等の変化量の測定装置 |
| RU2126529C1 (ru) * | 1997-08-06 | 1999-02-20 | Открытое акционерное общество РАТЕП | Жидкостный уровнемер |
| KR20060025450A (ko) * | 2004-09-16 | 2006-03-21 | 한국철도기술연구원 | 수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템 |
| JP2013142688A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Kitazawa Gijutsu Jimusho Kk | レーザー式液面計 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU181293U1 (ru) * | 2017-12-25 | 2018-07-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Устройство для фиксации максимального уровня воды в стоячих водоемах |
| RU195000U1 (ru) * | 2019-07-30 | 2020-01-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Автономный измеритель гидрологических и гидрохимических характеристик водных объектов гса-1 |
| CN114113776A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-01 | 合肥中能电力科技有限公司 | 一种支持电力现货交易的高精度数据采集及数据处理装置 |
| RU2793994C1 (ru) * | 2022-05-31 | 2023-04-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Югорский государственный университет" | Комплект для установки в жидкости на заданной глубине измерительных датчиков, не допускающих полного погружения. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2627569C1 (ru) | Устройство для измерения уровня воды в водоемах | |
| US5005005A (en) | Fiber optic probe system | |
| EP2063236A1 (en) | Optical fluid level indicator with liquid recognition | |
| WO2011162790A1 (en) | Lidar instrument system and process | |
| CN209605900U (zh) | 冬季水位测量装置 | |
| CN104677432A (zh) | 一种磁致伸缩位移传感流量计及流量测量方法 | |
| CN102252730B (zh) | 软体罐液位测量仪及其测量方法 | |
| US1947592A (en) | Combination gauge bob and thermometer | |
| BRPI0600797B1 (pt) | Sistema de monitoração e registro de ondas e marés | |
| CN104132641A (zh) | 一种光纤光栅静力水准仪 | |
| CN203298826U (zh) | 一种玻璃管液位计 | |
| CN210487015U (zh) | 一种循环罐泥浆液位监测直读仪 | |
| KR100673604B1 (ko) | 고정밀 음파수위측정장치 및 방법 | |
| JP2021148757A (ja) | 地下水位観測装置、地下水位観測装置の設置方法及び地下水位の観測方法 | |
| CN111693109A (zh) | 多功能储罐液位仪 | |
| KR20030035011A (ko) | 파이프를 이용한 채수기 | |
| CN112326073B (zh) | 用于模型试验的土压力测量装置及其标定方法 | |
| CN104949739B (zh) | 用于现场校准大尺寸液位传感器的装置 | |
| CN1094195C (zh) | 液体液位、密度及质量的测量仪 | |
| CN209706913U (zh) | 可调式地下水位监测装置 | |
| CN109556681B (zh) | 一种基于超声波反射技术的隧道涌水量检测设备及其检测方法 | |
| CN110044438A (zh) | 一种采取可变张力和图像识别技术测量储罐密度、液位的检测设备及检测方法 | |
| Liu et al. | Flexural wave sidewall sensor for noninvasive measurement of discrete liquid levels in large storage tanks | |
| CN211648121U (zh) | 采油井产气量计量装置 | |
| CN212963789U (zh) | 用于模型试验的土压力测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180421 |