SU1615561A1

SU1615561A1 - Поплавковый глубиномер дл дистанционного измерени

Info

Publication number: SU1615561A1
Application number: SU894640706A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Сергеевич Гусев
Original assignee: А.е. Гусев
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1990-12-23

Abstract

Изобретение относитс к техническим измерител м и может быть использовано дл измерени глубин рек, каналов, мор с берега при наличии водотока. Дл проведени измерений поплавок 1, а вместе с ним мерный линь 9 с грузом 11 перемещают в требуемую точку акватории под действием водотока, при этом поплавок 1 соединен с берегом гибкими св з ми 2,3,4 с тросом 5 и устройством перемещени в виде телескопической штанги 7. Измен длину штанги 7 в зависимости от положени поплавка 1 по отношению к берегу, уменьшают воздействие водотока на мерный линь 9 при увеличении длины штанги 7 и удалении поплавка 1 от берега. Телескопическую штангу 7 перемещают вдоль берега против течени на рассто ние, равное рассто нию от измер емой точки акватории до берега, при этом сматывают трос 5 и мерный линь 9 с катушек 8 и 12. Трос 5 нат гиваетс , и под действием вращательного момента от воздействи потока поплавок 1 перемещаетс в нужную точку акватории. Сматыва мерный линь 9 с катушки 12 до момента касани грузом 11 дна и подт гива груз 11 к поплавку 1, определ ют разницу в длине мерного лин 9, котора представл ет собой глубину. 2 ил.

Description

Изобретение относится к техническим измерителям и может быть использовано для измерения глубин рек, каналов, моря с берега при наличии водотока (течения) относительно берега, с которого проводятся измерения.

Цель изобретения - упрощение и удобства эксплуатации в акватории и повышения точности измерения при наличии водотока.

На фиг. 1 изображена акватория, где проводятся измерения, разрез: на фиг. 2 акватория, вид сверху (увод - направление скорости водотока, Мер - вращательный момент).

Поплавковый глубиномер содержит поплавок 1, соединенный гибкими связями 2 4 с тросом 5, который проходит в кольцах 6 и намотан на катушку 8 с тормозом и стопором (не показаны), закрепленную на телескопической штанге 7, мерный линь 9, проходящий в кольцах 10 поплавка 1 и кольцах 6 телескопической штанги 7. Один конец мерного линя 9 соединен с грузом 11, а второй через устройство для контроля за натяжением, состоящее из ролика 13 и динамометра 14, намотан на катушку 12 с тормозом и стопором (не показаны),

Поплавковый глубиномер работает следующим образом.

Перед проведением измерений в зависимости от условий проведения измерений (скорости водотока и крутизны берега) подбирают длины гибких звеньев 2 - 4 и фиксируют их с условием, чтобы поплавок 1 при натяжении троса 5 устройства перемещения (расположенного выше по течению относительно поплавка) перемещался против течения (вверх по течению). Поплавок 1 с подтянутым к его нижней части грузом 11 помещают в воду (где есть водоток). Телескопическую штангу 7 перемещают вдоль берега против течения (вверх по течению) на расстояние, равное расстоянию от измеряемой точки акватории до берега, при этом сматывают трос 5 и мерный линь 9 с катушек 8 и 12 (катушка 12 при этом притормаживается, чтобы удержать груз 11 у поплавка). Производят натяжение троса 5. Под действием вращательного момента Мер от воздействия водотока поплавок 1 перемещается в требуемую точку акватории вверх по течению.

Сматывая мерный линь 9 с катушки 12 до момента касания грузом 11 дна и подтягивая груз 11 к поплавку 1, определяют разницу в длине мерного линя 9, которая представляет собой глубину Hi. Глубина акватории в измеряемой точке Н равна

Н = Hi + Ah.

По показаниям динамометра 14 определяют положение груза: на дне, между дном и поплавком и в положении, подтянутом к поплавку Ah (показания будут разными). При проведении измерения недалеко от берега телескопическая штанга 7 находится в сложенном состоянии, по мере удаления измеряемых точек от берега штанга 7 раздвигается, что обеспечивает удобство пользования и позволяет основную часть мерного линя 9 держать под водой.

Измерения длины тросз 5 (что является расстоянием от измеряемой точки акватории до берега), а также разницу в длине мерного линя (что представляет глубину Hi) можно производить прямым измерением· (измерительной рулеткой или линейкой) или косвенным измерением: по меткам на тросе 5 и мерном лине 9, которые проходят через кольца 6, штанги 7. Другим косвенным методом замерения длин троса 5 и мерного линя 9 является метод счета оборотов катушек 8 и 12, которые в этом случае для удобства пользования снабжены счетчиками числа оборотов (не показаны). Измеряемая длина в этом случае равна

L = π·d·η , где L - измеряемая длина (троса или мерного линя):

х- постоянная величина - 3,14;

d - диаметр катушки (на которой наматывается мерный линь или трос);

η - число оборотов катушки.

Для эффективного воздействия водотока на поплавок его подводная часть выполнена плоской и располагается вертикально в воде. С целью устойчивости поплавка его центр тяжести смещен к нижней части. Поплавок соединяется с тросом устройства перемещения тремя гибкими связями по трем точкам, не лежащим на одной прямой, для ориентации в водотоке в одном заданном полсжнении: вертикально и под углом а к направлению скорости водотока, Угол а выбирается б зависимости от скорости водотока, где производятся измерения. Чем больше скорость, тем меньше угол а . Регулировка угла осуществляется изменением длины гибкого звена 4 (фиг. 1). Для увеличения угла требуется уменьшить длину гибкого звена 4 и наоборот. В зависимости от крутизны берега, с которого ведутся измерения. устанавливается длина гибких звеньев 2 и 3 (фиг. 1). Таким образом, длины гибких звеньев 2 - 4 (фиг. 1) подбирают в зависимости от величины скорости водотока, чтобы при натяжении троса устройства перемещения поплавок располагался в водотоке вертикально и под углом а к налрав лению скорости тока. При натяжении троса устройства перемещения, которое должно быть расположено по отношению к поплавку выше по течению водотока, произойдет натяжение гибких связей и поплавок сориентируется под углом к направлению скорости водотока (фиг. 1). При этом водоток, воздействуя на плоскость подводной части поплавка, будет стремиться развернуть поплавок так, чтобы угол а был равен нулю, чему будут препятствовать гибкая связь 4 и трос 5 (фиг, 1), которые нерастяжимы. Таким образом, под воздействием водотока на поплавок будет действовать вращательный момент Мвр, направленный против,течения (который будет стремиться, чтобы угол а был равен 0),

Под воздействием этого момента поплавок будет перемещаться по дуге окружности радиусом, равным сумме длины троса устройства перемещения и гибкой связи, центром окружности будет расположение штанги устройства перемещения, т.е. поплавок будет перемещаться вверх по течению до положения, когда угол «будет равен 0, Это произойдет, когда поплавок и устройство перемещения будут расположены на одной прямой, перпендикулярной направлению скорости водотока, т. е. когда поплавок переместится вверх по течению до положения устройства перемещения. Изменяя длину троса устройства перемещения, можно менять радиус траектории перемещения поплавка, т.е. устанавливать положение поплавка дальше или ближе к берегу. Поскольку через кольца поплавка проходит мерный линь с грузом на конце, опуская груз до касания им дна и подтяги вая его к поплавку можно проводить измерения глубин акватории в местах, где будет проходить поплавок. Угол а экспериментально установлен 0 - 20°. При а = 0° перемещения поплавка вверх по течению не будет из-за отсутствия в этом случае момента вращения М_Вр (плоскость подводной части поплавка будет параллельна направлению скорости водотока). При а= 20° (как показали эксперименты) перемещение поплавка вверх по течению резко ухудшается, что связано с возрастанием сопротивления перемещению с увеличением угла а . Для проведения измерений ниже по течению трос устройства перемещения сматывают с катушки и поплавок перемещается водотоком в требуемую точку или переносят устройство перемещения вдоль берега ниже по течению.

Claims

Формула изобретения

Поплавковый глубиномер для дистанционного измерения, содержащий поплавок, связанный с мерным линем, намотанным на катушке, на свободном конце которого закреплен груз, измеритель натяжения линя и устройство перемещения поплавка, трос которого свободным концом соединен с поплавком, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удобства эксплуатации в акватории и повышения точности измерения при наличии водотока, подводная часть поплавка выполнена плоской, а устройство перемещения выполнено в виде телескопической штанги с тремя гибкими связями, установленными с возможностью изменения их длины и соединяющими поплавок в трех точках, не лежащих на одной прямой, с тросом.