Прибор для определения скорости испарения воды

 

К 5229

Класс 42 i, 20

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ прибора для определения скорости испарения воды.

К патенту В. В. Шулейкина, заявленному 18 сентября 1926 года (заяв. свнд. М 11341), 0 выдаче патента опубликовано ЗО апреля 1928 года. Действие патента распространяется на 15 лет от ЗО апреля 1928 года.

В настоящее время для практи- ческой метеорологии особенно важным является снабжение всех приморских и даже континентальных метеорологических станций приборами, позволяющими измерять достаточно надежно скорость испарения воды в данный момент в данном, пункте. Не менее, если не более, важным оказывается применение, таких приборов на борту судов, ведущих наблюдения непосредственно в море — на этом главном источнике водяного пара. До сих пор предлагались самые разнообразные приборы, служащие указан- ной цели, но все они не чужды весьма существенных недостатков.

Самыми точными приборами являлись те, в которых сосуд с водой подвергался непосредственному взвешиванию, но, помимо всех прочих недостатков, он совершенно неприменим в судовой обстановке, так как при качке взвешивание невозможно и вода может расплескиваться.

Методы Дьелафе, Пенка и Мерца, основанные на измерении концентрации соли в морской воде, могут применяться и на судах, но они черезвычайно мало чувствительны: для обнаружения измеримых различий необходимо воду заставлять испаряться в течение не менее

12 часов, а за такой промежуток времени температура испаряющейся воды и все внешние условия будут сильно меняться. Предлагаемый прибор для определения скорости испарения воды основан на понижении температуры ее, вследствие отдачи ею скрытой теплоты парообразования, при чем для производства измерения достаточно двух минут (а при сильном ветре— одна минута). Качка нисколько не затрудняет наблюдений и даже расплескивание небольшого количества воды не может заметно повлиять (в процентном отношении) на результаты вычислений; если из

100 г расплескается 1 г, то вычисленная величина будет больше действительной всего лишь на 1% (вместо 100 г охлаждению подвергнется 99).

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез предлагаемого прибора, фиг. 2 — вид сбоку и сверху видоизмененного прибора и фиг.З— вертикальный разрез другого видоизменения прибора.

Вода, взятая с поверхности моря, вводится через воронку и трубку P. в так называемый Дьюаровский сосуд D, которому придана специальная форма. Безвоздушное пространство между его двойными стенками и серебряный слой на внутренней поверхности последних предохраняет воду от теплообмена с окружающей средой. В начале опыта крышка С прибора, состоящая из двух половин, остается закрытой и препятствует испарению, когда наблюдатель производит первый отсчет показаний термометра Т (температура воды до испарения).

Дернув слегка за кольцо К, освобождают от защелки S обе половины крышки С, которые быстро .отводятся в стороны, благодаря натяжению соответствующих тонких тросиков свинцовым грузом 6, Начинается процесс испарения, начало которого может быть точно отмечено по секундомеру, Когда температура воды в сосуде опустится на один градус, наблюдатель отмечает по секундомеру время, потребное для охлаждения данного количества воды на 1 градус. Зная же его скрытую теплоту испарения, нетрудно найти и скорость испарения в данных условиях. Предварительно в лаборатории необходимо, раз навсегда, определить некоторые поправки для данного прибора (напр., на теплообмен между поверхностью воды и воздухом, температура которого может быть отличной от температуры воды и т. д.). Различным концентрациям солей также соответствуют различные значения теплоты испарения, в виду чего автором составлены таблицы поправок на концентрацию (кстати, довольно незначительных).

С целью сообщения пловучести прибору, чтобы возможно было производить наблюдения скорости испарения воды в естественных условиях на поверхности озера или моря в тихую погоду, сосуд Дьюара помещают на треугольную раму с тремя поплавками в вершинах, при чем края его находятся на уровне воды. Охлаждающаяся вода опускается на дно сосуда и никакого сообщения с водой озера не происходит. Первым моментом для отсчета служит момент погружения прибора в воду, когда зачерпывается таким образом свежая порция воды„ последний момент тот же, как и в описанном выше приборе.

Вместо Дьюаровского сосуда возможно применить более прочный металлический сосуд I, покрытый со дна и боков какой-либо тепловой изоляцией (теплообмен здесь не успеет повлиять на точность измерений), поместив его в сосуд П, прикрепленный к форштевню судна и расположенный у его ватерлинии (фиг. 3).

При качке прибор топогружается под воду, то выходит обратно на воздух. При появлении прибора на поверхности, из его верхнего сосуда начинает испаряться вода, при чем температура ее все более и более становится отличной от температуры воды в нижнем сосуде, сообщающемся с первым только узкой щелью.

При погружении прибора в воду оба сосуда одновроменно наполняются новой порцией воды, при чем температура в них становится одинаковой.

Изменения температуры в верхнем сосуде улавливаются термобатареей Т, одна группа спаев которой оканчивается в верхнем сосуде, а другая — в нижнем. С батареей связан проводами струнный гальванометр Эдельмана, снабженный таким же региструющим барабаном, как обыкновенные Голицинские сейсмографы (с фотографической регистрацией). На ленте барабана будет записана кривая, по которой можно вычислить скорость испарения воды в тот момент, когда прибор только что начинает показываться над водой, т.-е. найти скорость испарения, отнесенную к самой поверхности моря.

Предмет и атента.

1. Прибор для определения скорости испарения воды по понижению температуры данной массы воды при испарении с еесвободной поверхности, характеризующийся тем, что он состоит из сосуда Дьюара D, который помещен в кожух, закрытый сверху друстворчатой крышкой С, С, снабженной приспособлением для быстрого раздвигания обеих ее половинок (фиг. 1).

2. Видоизменение охарактеризованного в и. 1 прибора, отличаюL щееся тем, что, с целью сообщения пловучести прибору, сосуд

Дьюара помещен на треугольной рамке, соединенной с тремя поплавками, таким образом установленными, чтобы края сосуда Дьюара находились на уровне воды (фиг. 2).

3. Видоизменение охарактеризованного в и. 1 прибора, отличающееся чем, что вместо сосуда

Дьюара применен металлический сосуд 1, покрытый со дна и с боков тепловой изоляцией и помещенный во второй сосуд И, прикрепленный к форштевню судна у его ватерлинии (фиг. 3).

4. При охарактеризованном в и. 3 приборе применение, для определения изменения температуры воды, термобатареи, соединенной с записывающим гальванометром.

П. П. Инно-литография «Красный Печатников, Ленинград, Международный, 75.