SU62047A1 - Указатель уровн - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  получени  сильного звонкового сигнала в указатель уровн  без применени  посторонних источников механической или электрической энергии путем использовани  силы всплыти  и спускани  .поплавка.

При измерении уровн  грунтовых вод обычно в скважину или шурф опускают .посредством мерной ленты разные виды «хлопушек или свистков.

Хлопушка представл ет собой металлический стакан, отверстие которого направлено вниз. При резком погружении стакана в воду происход т воздушные выхлопы. Иногда к стакану приделываетс  свисток, работающий от сжатого воздуха в стакане при его погружении в воду.

Звуки от выхлопов и свисты получаютс  слабыми. Трудно улавливать их уже при глубине м- При уличном шуме или в шурфах с неправильными трубами и т. п. часто звук  сно не улавливаетс  даже при 4-5 м, а в большинстве случаев выхлопы и свисты вовсе не получаютс , так как .поверхность воды обычно бывает покрыта листь ми и другими плаваюшими предметами.

В таких случа х приходитс  спускать «хлопушку до дна и в дальнейшем измер ть мокрую отметку на ленте. При этом получаютс  большие ошибки от того, что лента, плава  по поверхности воды или каса сь мокрых стенок, замачиваетс  дальше действительной отметки. С другой стороны груз касаетс  отдельных выступов дна на различной глубине.

В лучшем случае, даже три хорошей слышимости в неглубоких шурфах, все же невозможно брать точную отметку, так как во врем  измерени  приходитс  резко двигать ленту.

В целом такой примитивный способ отнимает много времени и исключает возможность точных измерений.

Ввиду указанных недостатков сделано много попыток изготовить поплавковые указатели с хорошим сигналом. Подобного ,рода предложе№ 62047- 2 ни  свод тс  к тому, что снаружи располагают  щик с аккумул торами или гальваническими элементами, а на конце опускаемого груза помещают контакты, которые замыкаютс  при соприкосновении с водой, отчего снаружи включаетс  электрический звонок или лампочка. Это представл ет собой непортативное, дорогое и сложное устройство. Периодически требуетс  зар жать аккумул торы или смен ть элементыЬезотказность действи  зависит от специальных практических знаний обслуживающего лица. Содержание в исправности опускных контактных проводов в св зи с мокрой работой становитс  трудной задачей. Слищком обремененный наблюдатель не в состо нии обслуживать достаточное количество наблюдательных точек. Вс  така  система настолько сложна, что.,не находит широкого практического .применени .

Предлагаг мый указатель, звон щий непосредственно от поплавка, обладает ;па сра-вн.ению с описанными указател ми значительными преимуществами , так как представл ет собой легкое, простое и безотказное устройство со звонковым сигналом, не требующее наличи  источника электрической энергии, проводов и т. п.

Принцип устройства предлагаемого указател  следующий. В шурф опускаетс  небольшой цилиндр, внутри которого в верхнем конце расположен резко звучащий колокольчик, а внизу помещаетс  поплавок. При погружении в воду происходит относительное перемещение поплавка вверх и св занный с ним молоточек сильно удар ет по колокольчику. Точно такой же сильный удар происходит во врем  вытаскивани  цилиндра из воды при обратном перемещении поплавка.

казатели уровн , основанные на принципе подачи звонкового сигнала непосредственно от поплавка, были также известны и ранее, но они обладали одним существенным недостатком.

При вынужденных ограниченных размерах самого прибора поплавок , помещенный внутри прибора, имеет ничтожную всплывающую силу. Поэтому до сих .пор не удавалось получать достаточно сильные звонковые сигналы непосредственным приводом от поплавка- Во всех указател х фактически звонковой сигнал приводитс  в действие заводным пружинным механизмом или при помощи электрической энергии от помещенных внутри прибора батареек. Поплавок только спускает собачку заводного пружинного механизма или замыкает контакты электрического звонка.

В ичредлагаемом указателе чисто конструктивным путем удалось настолько усилить действие поплавка, что без дополнительного источника энергии, непосредственно от всплывающей силы и от веса поплавка получаютс  резкие сильные удары по звонку и притом точно в определенных положени х как при погружении, так и при извлечении прибора из воды. Таким образом, дл  точного измерени  глубины уровн  воды наблюдатель может получить подр д неограниченное число проверочных сигналов, не вытаскива  прибор из щурфа, скважины.

В предлагаемом указателе, с целью получени  сильного и резкого удара, свободно перекидывающийс  между кромками колокола боек соединен раст нутой пружиной с концом поворотного рычага, другой конец которого помещен так, что имеет возможность скользить в наклонной направл ющей прорези. Перекидывание бойка осуществл етс  действием указанной пружины при переводе ее рычагом мимо центра вращени  бойка.

Опыт показал, что одиночный резкий звон, подаваемый прибором,  сно слышен из очень глубоких щурфов.

На фиг-1 и 2 предлагаемый указатель уровн  показан в двух проекци х с продольными разрезами.

К верхнему и нижнему концам цилиндрического корпуса (стакана ) 4 припа ны ободки 3 и 22, имеющие нарезки дл  навинчивани  крышек 2 и 21. Крышка 2 снабжена ушком / дл  подвешивани  прибора.

Снизу Б стакан вводитс  поплавок 16 так, чтобы припа нна  к нему фасонна  деталь-пластина 17 широким краем зашла в прорезь направл ющей рамки 18, котора  припа на заранее к корпусу 4. Затем ввинчиваетс  нижн   крышка 21. Таким образом, поплавок 16, имеющий в плоскости детали-пластины 17 четыре о.порных ролика 19, в ограниченных пределах будет свободно -перемещатьс  вверх и вниз, но не может поворачиватьс  относительно корпуса 4 благодар  рамке 18.

Механизм колокола собираетс  заранее на стойке 5. Припа нные к молоточку (бойку) 9 стальные ножки 10 слегка упруго сжимаютс  и отогнутыми концами вставл ютс  между лапками стойки 5 в поперечные отверсти .

Затем колокол 7 крепитс  к стойке 5 одним из винтов 8. Снизу в отверстие колокола 7 всовываетс  конец рычажка 13 и зацепл етс  за пружину 12. Затем рычажок с пружиной отт гиваетс  и вставл етс  штифт валика 14. После этого колокол окончательно крепитс  к стойке посредством второго винта 8, головка которого блокирует штифт валика 14.

Рамка 11 регулируетс  и .припаиваетс  в стойке 5 таким образом, чтобы при наклоне до отказа влево и вправо молоточек 9 не соприкасалс  плотно с поверхностью колокола, а упиралс  своими ножками в кра  рамки 11В момент удара (за счет упругости ножек) молоточек по инерции проскакивает небольщой зазор и дает одиночный чистый удар по колоколу .

После сборки механизма колокола стойка 5 всовываетс  сверху в цилиндрический корпус 4 наискосок от детали-пластины 17. Затем поворотом верхнего фланца стойки 5 наход щийс  на конце рычажка 13 ролик 15 вводитс  в косую прорезь детали-пластины 17. При этом установочный штифтик 6 у кра  фланца западет в свое гнездо на ободке 5.

Завинчивание крышки 2 окончательно закрепл ет стойку 5 и в собранном приборе поворот молоточка 9, рычажка 13 и движение деталипластины 17 .поплавка происходит посто нно в одной вертикальной плоскости .

Прибор работает следующим образом.

На чертеже указатель показан в момент погружени  в воду, когда за счет нат жени  пружины 12 молоточек 9 должен переброситьс  слева направо и ударить по правому краю колокола.

Аналогичное происходит при вытаскивании из воды- Поплавок 16 своим весом опускаетс  на дно цилиндра .При таком опускании косой прорези детали-пластины 77 ролик /5 переходит слева направо (.показано пунктиром), а молоточек перебрасываетс  обратно справа налево.

Независимо от скорости движени  поплавка, молоточек остаетс  неподвижным до тех пор, пока конец рычага (точка Т) не перейдет за линию МН, проход щую от верхнего конца пружины через центр вращени  молоточка. После того, как точка Т вышла за линию МН, поплавок может даже остатьс  неподвижным, так как за счет нат жени  пружины , после потери равновеси , молоточек с посто нно возрастающим ускорением перебрасываетс  от одного кра  колокола до другого и производит сильный удар.

- 3 -№ 62047

№ 62047- 4 -

Таким образом, при любом медленном движении поплавка сперва постепенно накапливаетс  энерги  в виде раст гивани  пружины, а потом в определенный момент за счет нат жени  пружины происходит резкий поворот молоточка и скопивша с  в нем жива  сила мгновенно погашаетс  у противоположного кра  колокола, отчего получаетс  резкий сильный удар.

Дополнительный груз 20 подбираетс  такой величины, чтобы обший вес поплавка и его всплывающа  сила были равны.

Подт гивание пружины 12, т. е- приращение ее длины в точке Т, в дес ть с лишним раз меньше соответствующего вертикального перемещени  поплавка 16. Поэтому небольшой поплавок развивает сильное нат жение пружины и дает в итоге мощный удар молоточка по колоколу .

Остальные детали конструкции  сны из чертежа. Вода свободно входит и выходит через семь больших отверстий а в нижней крышке. Звук выходит через сплошной р д боковых отверстий б и через верхние отверсти  виг.

Во избежание засорени  все отверсти  с внутренней стороны зат нуты припа нными латунными сетками 2с и 24. При случайном же заносе жидкой илистой гр зи и высыхании ее внутри прибор легко разбираетс  и чиститс .

Косой вырез в детали-пластине 17, действу  как клин, отводит длинное плечо рычажка. Благодар  такому суммарному сочетанию законов клина и рычага небольша  сила от поплавка, действу  на большом пути, создает большую силу нат жени  пружины молоточка.

Кроме того, св занный с пружиной конец короткого плеча рычажка вынесен за центр вращени  молоточка. Поэтому при движении поплавка вверх или вниз предварительно происходит накоиление энергии и только с определенного момента вс  эта энерги  передаетс  молоточку на всем его пути при перебрасывании от одного кра  колокола до другого, отчего получаетс  сильный удар.

Предлагаема  конструкци  позвол ет выполн ть прибор в виде портативного и легкого цилиндрика небольшого диаметра, так как сильные одиночные удары по звонку станов тс  слышными даже при очень глубоких шурфах.

Кроме того, удары молоточка происход т при точно определенных погружени х конца прибора в воду и после первого сигнала, медленно двига  прибор вверх и вниз, можно получать неограниченное число повторных сигналов. Поэтому отметку уровн  воды и колебани  можно измер ть с точностью до 1 мм.

Предмет изобретени 

Указатель уровн  подземных вод в шурфах и скажинах, выполненный в виде полого стакана, содержащего в себе поплавок и сигнальный колокол, срабатывающий непосредственно от поплавка при предельном уровне, отличающийс  тем, что, с целью получени  сильного и резкого удара, свободно перекидывающийс  между кромками колокола боек, соединен раст нутой пружиной с концом поворотного рычага, другой конец которого помещен так, что может скользить в наклонной направл ющей прорези детали-пластины, скрепленной с поплавком таким образом, чтобы перекидывание бойка осуществл лось действием пружины при переводе ее рычагом мимо центра вращени  бойка.

Фиг 1

Фиг. г