SU757850A1 - Device for measuring levels and slopes - Google Patents
Device for measuring levels and slopes Download PDFInfo
- Publication number
- SU757850A1 SU757850A1 SU782610173A SU2610173A SU757850A1 SU 757850 A1 SU757850 A1 SU 757850A1 SU 782610173 A SU782610173 A SU 782610173A SU 2610173 A SU2610173 A SU 2610173A SU 757850 A1 SU757850 A1 SU 757850A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- differential pressure
- pressure gauge
- crane
- switch
- cranes
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относится к области гидрометрии и может быть использовано для измерения уровней и уклонов · свободной поверхности водотока на _ пространственных гидравлических мо- 5 делях и в лотках при проведении лабораторных экспериментов.The invention relates to hydraulic measurements and can be used to measure levels and the free surface inclines · _ watercourse in spatial hydraulic delyah 5 and MO in trays in laboratory experiments.
Известные устройства для измерения уровней и уклонов свободной поверхности водотока, содержащие соединенный с регистратором датчик давления, имеют малую точность измерений [ί] .The known devices for measuring the levels and slopes of the free surface of a watercourse, which contain a pressure sensor connected to the recorder, have a low measurement accuracy [ί].
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения уклонов свободной поверхности водотока, содержащее приемники давления, соединенные с камерами дифманометра,· регистратор Н . 20The closest technical solution to the invention is a device for measuring the slopes of the free surface of a watercourse containing pressure receivers connected to the differential pressure gauge cameras, · recorder H. 20
С помощью этого устройства не могут регистрироваться колебания поверхности потока, потому что система имеет большую постоянную времени за счет того, что давление передается 25 не непосредственно в камеры дифманометра, а через высоту столбов жидкости пьезометра, в котором они демпфируются (инерция за счет времени истечения жидкости в полость пьезомет- 30Using this device, the flow surface oscillations cannot be recorded, because the system has a large time constant due to the fact that the pressure is transmitted 25 not directly into the chambers of the differential pressure gauge, but through the height of the piezometer fluid columns in which they are damped (inertia due to the time the fluid flows into the cavity a piezometer 30
22
ра). Кроме того, устройство имеет дополнительные погрешности измерения обусловливаемые тем, что нет отсчетной плоскости напора (репера), а отсчет разности пьезометрических высот ведется непосредственно между заданными точками, в то время как при значительном их разнесении длиннопериодные колебания свободной поверхности потока в этих точках могут проходить в разных фазах и регистрироваться системой.ra). In addition, the device has additional measurement errors due to the fact that there is no reference pressure plane (bench), and the difference in piezometric heights is measured directly between the specified points, while with their considerable separation the long-period oscillations of the free flow surface at these points can pass different phases and register the system.
Такая гидравлическая схема не позволяет измерять уровни свободной поверхности водотока относительно отсчетного уровня (например, на пространственных гидравлических моделях) ..Such a hydraulic circuit does not allow measuring the level of the free surface of the watercourse relative to the reference level (for example, on spatial hydraulic models) ..
Целью изобретения является устранение недостатков известного устройства, а именно - повышение надежности работы, расширение функциональной возможности и повышение точности измерений, а также осуществления дистанционного измерения в нескольких точках.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of the known device, namely, improving the reliability of work, expanding the functionality and improving the accuracy of measurements, as well as the implementation of remote measurement at several points.
Это достигается тем, что в негоThis is achieved by the fact that
введены реперное устройство, три крана с общей рукояткой на три направления каждый, опросный переключатель,introduced a reference device, three cranes with a common handle for three directions each, a interrogator switch,
33
757850757850
4four
а входам которого подключены приемники давления и реперное устройство, при этом первый кран соединен с вы-ходом опросного переключателя и с камерой дифманометра, второй кран соединен с реперным устройством и со второй камерой дифманометра, третий кран соединен с обеими камерами диф' манометра, а все три крана и опрос,ώ ный переключатель соединены также с водопроводной магистралью.The pressure and receiver devices are connected to the inputs, the first valve is connected to the output of the interrogation switch and the differential pressure gauge chamber, the second crane is connected to the reference device and the second differential pressure gauge chamber, the third valve is connected to both differential pressure gauge cameras, and all three taps and a poll, a ny switch are also connected to the water mains.
Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства, на которой положение переключателей соответствует режиму установки нуля/FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed device, in which the position of the switches corresponds to the zero setting mode /
; на фиг. 2 - положение трех кранов с ; общей рукояткой в различных режимах работы устройства.; in fig. 2 - the position of the three cranes ; common handle in various modes of operation of the device.
Устройство содержит выполняющие роль приемников давления, установленных на разных точках гидравлической модели (на разных уровнях воды), трубки 1-1, 1-2 ... 1-п, соединительные трубопроводы 2, реперное устройство 3, дифманометр с рабочими камерами 4-1 и 4-2 и мембраной 5, выполненный в виде многоходового крана, опросный переключатель б, ко входам которого присоединены приемники давления и реперное устройство, а к'выходу - трубопровод 2-1, подключаемый при последовательном повороте рукоятки этого переключателя к элементам 3,1-1,,.1-п. Первый кран 7, второй кран 8 и третий кран 9 выполнены на три направления каждый, их рукоятки закреплены на общей оси (конструктивно например, пробковый трехрядовый кран на три направления), при одновременной установке которых в одно из трех положений соединяются между собой два подсоединенных к данному крану трубопровода. Измерительная часть состоит из дифманометра, построенного на механотронной лампе, подвижный шток которой жестко соединен с мембраной 5 дифманометра, неуравновешенного моста постоянного тока 10, отсчетного стрелочного прибора 11, регистратора (самописца) 12.The device contains acting as pressure receivers installed at different points of the hydraulic model (at different water levels), tubes 1-1, 1-2 ... 1-n, connecting pipes 2, a reference device 3, a differential pressure gauge with working chambers 4-1 and 4-2 and a membrane 5, made in the form of a multi-way valve, interrogation switch b, to the inputs of which pressure receivers and a reference device are connected, and to the output exit - pipeline 2-1, connected by successive rotation of the handle of this switch to elements 3.1 -1 ,,. 1 p. The first crane 7, the second crane 8 and the third crane 9 are made in three directions each, their handles are fixed on a common axis (for example, a cork three-row crane in three directions), while simultaneously installing them in one of the three positions, two connected to to this pipeline valve. The measuring part consists of a differential pressure meter built on a mechanotronic lamp, the movable rod of which is rigidly connected to the membrane 5 of the differential pressure meter, an unbalanced DC bridge 10, a reading switch 11, a recorder (recorder) 12.
Работа устройства.The operation of the device.
Измерение уровней и уклонов заключается в измерении пьезометрической высоты (напора) относительно отсчетной плоскости напора (реперной точки) .Measurement of levels and slopes is the measurement of the piezometric height (pressure) relative to the reference pressure plane (reference point).
где д Р - разность давления, регистрируемая дифманометром между отсчетной плоскостью (реперной точкой) и напором в измеряемой точке;where d P is the pressure difference recorded by the differential pressure gauge between the reference plane (reference point) and the pressure at the measured point;
АН- - измерение уровня относи* тельно отсчетного.AN- is a level measurement relative to the reference one.
Уклон на участкеBias on the plot
-ι АНпК . ΔΗί'ΔΗκ. δΡ(, ' βί,κ ' ’-ι ANPK. ΔΗί'ΔΗκ. δΡ (, ' β ί, κ''
где с достаточной степенью точности для воды на лабораторных установках можно принять д* = 1, - расстояние участка между двумя точками, на котором определяется уклон.where with a sufficient degree of accuracy for water in laboratory installations it is possible to take q * = 1, is the distance of the section between two points on which the slope is determined.
Пьезометрическая высота (напор) в измеряемой точке (вертикали) воспринимается приемниками давления 1-1,Piezometric height (pressure) in the measured point (vertical) is perceived by pressure receivers 1-1,
1- 2... 1-п, гидростатическое давление передается по трубопроводам (например, пластмассовым гибким трубкам) 2 через опросный переключатель 6, трубопровод 2-1 и кран 7 в одну из рабочих камер дифманометра 4-1, в другую рабочую камеру дифманометра 4-2 подается давление по трубопроводу от уровня реперной точки 3. Получаемый сигнал (разностное давление) на дифманометре с диагонали моста постоянного тока 10 подается на отсчетное устройство 11. При измерении пульса ции поверхностного рельефа потока сигнал с диагонали моста подается на регистратор (самописец) 12 (в этом режиме измерения трубопроводы 2 должны иметь минимальную длину, чтобы исключить демпфирование пульсации давления).1-2 ... 1-p, the hydrostatic pressure is transmitted through pipelines (for example, plastic flexible tubes) 2 through the interrogation switch 6, pipeline 2-1 and valve 7 to one of the working chambers of the differential pressure gauge 4-1, to another working chamber of the differential pressure gauge 4-2 pressure is supplied through the pipeline from the level of the reference point 3. The received signal (differential pressure) on the differential pressure gauge from the diagonal of the DC bridge 10 is fed to the reading device 11. When measuring the surface relief of the flow, the signal from the bridge diagonal is fed to the recorder c) 12 (in this mode the measurement lines 2 must have a minimum length to eliminate the pressure pulsation damping).
Устройство с помощью кранов 7, 8 и 9 трех направлений и жестко связанных между собой (единая конструкция с одной ручкой управления) выводится на три режима работы. Схема коммутации (положение кранов) на всех трех режимах работы устройства кранами 7,The device with the help of cranes 7, 8 and 9 of three directions and rigidly interconnected (a single design with one control knob) is displayed on three modes of operation. Switching scheme (position of cranes) in all three modes of operation of the device with cranes 7,
8 и 9 приведена на фиг, 2. В первом режиме краны 7, 8 и 9 устанавливаются на такое положение, когда промывается (освобождается от пузырьков воздуха) гидравлическая измерительная часть - трубопроводы, связывающие выходы кранов 7 и 8 с камерами дифманометра, и сами камеры дифманометра 4-1 и 4-2, при этом выход воды из камер 4-1, 4-2 осуществляется через трубопроводы выходов камер 4-1, 4-2 и кран 9. На втором режиме ручка кранов 7, 8 и 9 поворачивается на 120° против часовой стрелки относительно первого положения (см.фиг. 2), осуществляется промывка (освобождение от пузырьков.воздуха) трубопроводов8 and 9 are shown in FIG. 2. In the first mode, the taps 7, 8 and 9 are set to the position where the hydraulic measuring part is flushed (released from air bubbles) - pipelines connecting the outlets of the cranes 7 and 8 with the differential pressure gauge cameras and the cameras themselves differential pressure gauge 4-1 and 4-2, while the water outflows from chambers 4-1, 4-2 through the outlets of chambers 4-1, 4-2 and tap 9. In the second mode, the knob of taps 7, 8 and 9 rotates 120 ° counterclockwise with respect to the first position (see Fig. 2), flushing is performed (release from air pipe)
2- 1, опросного переключателя 6 всех приемников давления 1-1...1-п и их трубопроводов, поочередно подключая их посредством опросного переключателя 6 к одному из выходов крана 7. Одновременно промывается и весь гидравлический тракт репера 3, подключенный к одному из выходов крана 8, при этом уровень репера 3 не изменяемся благодаря наличию у него сливной кромки. Репер 3 установлен на стойке с механизмом перемещения вверх-вниз и имеет отсчетное устрой52-1, interrogation switch 6 of all pressure receivers 1-1 ... 1-p and their pipelines, alternately connecting them via interrogation switch 6 to one of the outlets of the crane 7. At the same time, the entire hydraulic path of the reference point 3 connected to one of outputs of the crane 8, while the level of the frame 3 is not changed due to the presence of its drain edge. Reper 3 is mounted on the rack with the up-down movement mechanism and has a readout device5
757850757850
66
ство, что позволяет менять высоту сливной кромки репера, а следовательно, и отсчетную плоскость репера относительно свободной поверхности водотока модели. Конструктивное решение позволяет расширить рабочий диапазон линейного участка дифманометра при значительных изменениях уровней свободной поверхности модели на разных ее режимах расхода воды. Раздельная промывка гидравлической системы на двух режимах предусмотрена с целью повышения надежности работы устройства, предотвращения повреждения мембраны 5 дифманометра и вызвана тем, что гидравлические цепи краны 7, 8 - камеры 4-1, 4-2 дифманометра кран 9 и краны 7,8 - опросный переключатель 6 - трубопроводы 2-1 и приемники давления 1-1... 1-п имеют разные гидравлические сопротивления.This allows you to change the height of the drain edge of the reference frame, and hence the reference plane of the reference frame relative to the free surface of the model's watercourse. The constructive solution allows to expand the working range of the linear section of the differential pressure gauge with significant changes in the levels of the free surface of the model at its different flow rates. Separate flushing of the hydraulic system in two modes is provided to improve the reliability of the device, prevent damage to the membrane 5 of the differential pressure gauge and is caused by the fact that the hydraulic circuits of the taps 7, 8 are chambers 9-1, 4-2 of the differential pressure gauge 9 and taps 7.8 - interrogation switch 6 — pipelines 2-1 and pressure receivers 1-1 ... 1-p have different hydraulic resistances.
Гидравлическое сопротивление цепей приемников давления 1-1...1-п значительно больше цепей камер 4-1, 4-2 дифманометра, так как длина трубопроводов 2 может быть значительна (приемники разнесены на пространственной модели), поэтому для промывки этих цепей нужен достаточный напор. Промывка цепей камер дифманометра осуществляется значительно меньшим напором (это обеспечивается малым проходным отверстием каналов выходов кранов 7, 8 на камеры 4-1, 4-2), благодаря чему исключается повреждение чувствительной мембраны 5 дифманометра. Промывка гидравлической системы устройства осуществляется чистой водой от водопроводной магистрали.The hydraulic resistance of the pressure receiver circuits 1-1 ... 1-p is much larger than the chains of chambers 4-1, 4-2 of the differential pressure gauge, since the length of pipelines 2 can be significant (receivers are spaced apart on the spatial model), therefore, to flush these circuits you need sufficient head The washing of the chains of the differential pressure gauge chamber is carried out with a considerably smaller pressure (this is ensured by the small through-passage opening of the outlets of the taps 7, 8 to the chambers 4-1, 4-2), which prevents damage to the sensitive membrane 5 of the differential pressure gauge. Flushing the hydraulic system of the device is carried out with clean water from the water mains.
В третьем режиме работы производится измерение и установка нуля. Краны 7, 8 и 9 устанавливаются в такое положение, при этом ручка кранов поворачивается на 120° против часовой стрелки относительно положения второго режима (см.фиг. 2, режим 3), когда приемники давления 1-1...1-п через опросный переключатель 6, трубопроводы 2-1 и кран 7 подключаются к рабочей камере 4-1 дифманометра. К другой рабочей камере 4-2 через кран 8 и трубопровод 2-1 подключается репер 3. При этом выходы камер 4-1 и 4-2 перекрываются краном 9.In the third mode of operation is measured and set to zero. Valves 7, 8 and 9 are installed in this position, while the cranes handle is rotated 120 ° counterclockwise relative to the position of the second mode (see Fig. 2, mode 3), when pressure receivers 1-1 ... 1-n through Interrogation switch 6, pipelines 2-1 and valve 7 are connected to the working chamber 4-1 of the differential pressure gauge. Reverse 3 is connected to another working chamber 4-2 through crane 8 and pipeline 2-1. At the same time, the outlets of chambers 4-1 and 4-2 are blocked by crane 9.
Приемники давления 1-1... ί-п поочередно подключаются к рабочей камере дифманометра 4-1 с помощью опросного переключателя 6 (многоходовой пробковый кран с одним направлением) .The pressure receivers 1-1 ... ί-p are alternately connected to the working chamber of the differential pressure gauge 4-1 using the interrogation switch 6 (multi-way plug valve with one direction).
Известно, что любая электрическая измерительная схема высокой чувствительности имеет временной дрейф. Для обеспечения точности измерения необходимо такие схемы во время измерений через какой-то промежуток времени устанавливать на нуль. В данном устройстве применяется высокочувствительная электрическая измерительная схема, обеспечивающая чувствительность устройства до 0,01 мм водяного столба. Для обеспечения высокой точности измерения в устройстве предусмотрена установка нуля измерительной схемы. Это достигается в режиме измерения установкой опросного переключателя 6 в положение "0", при этом в обе камеры 4-1 и 4-2 дифманометра подается одинаковое давление от репера 3 по цепям реперное устройство 3 опросный переключатель 6 - кран 7 камера 4-1 и реперное устройство 3 кран 8 - камера 4-2. В дифманометре устанавливается разностное давление, равное нулю.It is known that any electrical measuring circuit of high sensitivity has a time drift. To ensure measurement accuracy, such schemes are necessary to set to zero during measurements after some period of time. This device uses a highly sensitive electrical measuring circuit, providing the sensitivity of the device up to 0.01 mm water column. To ensure high measurement accuracy, the device provides for setting the zero of the measuring circuit. This is achieved in the measurement mode by setting the interrogation switch 6 to the position "0", while the same pressure is supplied to both chambers 4-1 and 4-2 of the pressure gauge from reference frame 3 through the reference device 3 interrogation switch 6 - valve 7, chamber 4-1 and reference device 3 crane 8 - camera 4-2. Differential pressure is set to zero in differential pressure gauge.
По сравнению с известными устройствами аналогичного назначения и принципа работы устройство имеет большую надежность работы, точность измерения за счет конструктивных решений раздельной промывки системы, установки нулевого разностного давления в дифманометре. Коммутация с помощью сложного крана 7, 8 и 9 гидравлической системы при выводе ее на разные режимы работ исключает выход из строя устройства в случае ошибок оператора при переключениях. Реперное устройство 3 повышает точность отсчета пьезометрической высоты и расширяет рабочий диапазон измерения уровней на гидравлических пространственных моделях, при разных их наполнениях с одинаковой абсолютной погрешностью измерения во всем рабочем диапазоне. Устройство обеспечивает высокую точность измерения с чувствительностью до 0,01 мм водяного столба, а дистанционное измерение во многих точках модели с документальной регистрацией наряду с большими удобствами в работе дают обширную информацию и позволяют механизировать обработку данных на ЭЦВМ как операций осреднения и анализа параметров пульса ции поверхностного рельефа.Compared with known devices of similar purpose and principle of operation, the device has greater reliability of operation, measurement accuracy due to constructive solutions for separate flushing of the system, installation of zero differential pressure in the differential pressure gauge. Switching using a complex crane 7, 8 and 9 of the hydraulic system during its withdrawal to different modes of operation eliminates the failure of the device in case of operator errors during switching. Reference device 3 improves the accuracy of the reference piezometric height and expands the working range of measurement levels on hydraulic spatial models, with their different fillings with the same absolute measurement error in the entire working range. The device provides high accuracy of measurement with sensitivity up to 0.01 mm of water column, and remote measurement at many points of the model with documentary registration, along with great convenience in the work, provide extensive information and allow to mechanize data processing on the computer as averaging and analysis of surface pulsation parameters relief.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782610173A SU757850A1 (en) | 1978-05-03 | 1978-05-03 | Device for measuring levels and slopes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782610173A SU757850A1 (en) | 1978-05-03 | 1978-05-03 | Device for measuring levels and slopes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU757850A1 true SU757850A1 (en) | 1980-08-23 |
Family
ID=20762241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782610173A SU757850A1 (en) | 1978-05-03 | 1978-05-03 | Device for measuring levels and slopes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU757850A1 (en) |
-
1978
- 1978-05-03 SU SU782610173A patent/SU757850A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10018651B1 (en) | Pitot tube velocimeter system | |
JP2014507667A (en) | Method for ultrasonic clamp-on flow measurement and apparatus for carrying out the method | |
US8511180B2 (en) | Pressure difference flowmeter with flow barrier between a conduit and a reference tube | |
SU757850A1 (en) | Device for measuring levels and slopes | |
KR101591342B1 (en) | Water level measurement apparatus for sewer | |
US5239862A (en) | Apparatus and method for measuring fluid properties | |
Munson et al. | A cubic spline extension of the Durbin-Watson test | |
CN106338357B (en) | Inverse U-shaped tube differential pressure gauge and method | |
US5654512A (en) | Flexible membrane variable orifice fluid flow meter | |
US3310880A (en) | Gravity type hydraulic amplifier precise level | |
RU2485449C1 (en) | Device to measure liquid flow in open canals | |
RU2251080C1 (en) | Flow meter for open reservoirs | |
KR101617709B1 (en) | Fluid pressure measurement tube and pressure measurement module and equipment | |
RU2247345C2 (en) | Device for determining concentration distribution of liquids or gases in pipelines | |
CN104751710B (en) | A kind of row's formula pressure tester of the touring electrical measurement digital display of band | |
CN103759712A (en) | Digital level sensor | |
CN104792368A (en) | Soil detector | |
RU158857U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING FLUID FLOW | |
US3659453A (en) | Fluid system leak detector | |
JP2013181973A (en) | Open channel type horizontal displacement gauge | |
SU991137A1 (en) | Device for measuring conical holes | |
CN214149463U (en) | Pipeline flow test auxiliary device | |
SU714211A1 (en) | Liquid sampler | |
SU1534488A1 (en) | Training aid on hydraulics | |
SU1627843A2 (en) | Partial hot-wire anemometer |