Устройство для измерения количества и испаряемости снежного покрова

 

Изобретение относится к устройствам , применяе1« 1М при проведении водно-балансовых исследований на почвогрунтах в сельском хозяйстве. Целью изобретения является -расширение функциональных возможностей и noi- вышеиие точности и надежности измеIрений . Устройство содержит ллавают .ую емкость 1 со снегом, помещенную в измерительн Ю емкость 2, заполнен - ную антифризом и снабженную узлами сброса 4 и подпитки 3 для поддержания постоянного уровня антифриза, Последние подключены к электрическому измерительному узлу, выполненному в виде электронно-коммутирующего блока (ЭКБ) 9 с генератором 10 переменного напряжения, блока коррекции 1J и блока питания и регистрации J2. Уз лы сброса и подпитки вьшолнены в ,виде дозаторов с датчиками уровня 19,21 и перепускньми-электромагнитными клапанами 5,6,7,8 на входпх и выходах, . связанными с ЭКБ 9, Измерительная емкость 2 связана со сливной .14 и накопительной 13 e п ocтями гидронасосом 15 и электродвигателем 16, упряв ляемым ЭКБ 9. Измерительная, накопительная и сливная емкости также кы& ют датчики уровня 17, 21, 20, связанные с электронным измерительным узлом . 3 ил. С ш

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 А 01 С 25/I б

"ЪГЪЗВВФ. .У э

Р

1 / 1

E !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 (21) 4186104/30-15 (22) 18.02,86 (46) 23,11.88, Бюл. Р 43 (71) Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйствен ного использования мелиориронанных земель (72) И.П.Туманов, С.М,Баклашкин и В.Л,Лысон (53) 631.348.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1233840, кл. А 01 С 25/16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИ

ЧЕСТВА И ИСПАРЯЕМОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА .(57) Изобретение относится к устройствам, применяемям при проведении водно-балансовых исследований на почвогрунтах в сельском хозяйстве.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и поньппенне точности и надежности измерений. Устройство содержит плавающую емкость 1 со снегом, помещенную

B измерительную емкость 2, заполненную антифризом и снабженную узлами сброса 4 н подпитки 3 для поддержа-. ния постоянного уровня антифриза, Последние подключены к электрическому измерительному узлу, выполненному в виде электронно-коммутирующего блока (ЭКБ) 9 с генератором IQ переменного напряжения, блока коррекции 11 . и блока питания и регистрации 1 2. Уз-. лы сброса и подпитки выполнены в виде дозаторов с датчиками уровня 19,2I и перепускными электромагнитными клапанами 5,6,7,8 на входях и выходах, связанными с ЗКВ 9. Измерительная емкость 2 связана со сливной .14 и накопительной 13 емкостями гидронасосом 15 и электродвигателем 16, управляемым ЗКБ 9. Измерительная, накопительная и сливная емкости также нме" ют датчики уровня 17, 21, 20, связанные с электронным измерительным ysлом 3 иле

1438663

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при водно-балансовых исследованиях на мелиорированных землях, устройст" вами для измерения испарения снежно-.

5 го покрова.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности и надежности измерений. 10

На фиг.1 представлена общая схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема электронно-коммутирующего бло" ка; на фиг.3 - функциональная схема блока коррекции. 15

Устройство для измерения количества и испаряемости снежного покрова содержит (фиг,3) плавучую емкость l, заполненную снегом и помещенную в измерительную емкость 2, заполненную 20 антифризом. Измерительная емкость снабжена узлом 3 подпитки и узлом 4 сброса, выполненными в виде дозированных емкостей - дозаторов. Узлы подпитки и сброса снабжены электромагнитными клапанами 5-8, Измеритель", ный узел (показан пунктиром) включает электронно-коммутирующий блок 9, генератор 10, блок 11 коррекции и блок 1 2 питания и регистрации. Подпитка антифризом устройства осуще" ствляется через накопительную 13 и сливную 14 емкости, гидронасос 15 и электродвигатель 1 6. Уровень антифриза регистрируется электроконтактными датчиками i7-2i уровня, à его температура — датчиком 22.

Злектронно-коммутирующий блок 9 (фиг.2) предназначен для управления всем устройством и содержит пять клю" 4р чевых устройств SW „-SW управляющих электромагнитными реле К -К, которые управляют работой электромагнитных клапанов 5-8 и электродвигателем 16 Информация о количестве срабатываний, т.е. о количестве доэ долива или слива с реле К „ и К, поступает в блок 11 коррекции, Блок 11 коррекции (фиг.3) служйт для введения поправки на температур- 50 ное расширение антифриза, залитого в измерительную емкость 2, а также подачи сигнала о количестве доз доли ва или слива, т.е. о количестве испа» рившегося или выпавшего снега с уче-. 55 том поправки, и содержит генера". ,тор прямоугольных импульсов V аналогово-цифровой преобразователь л/н, процессорное устройство CPV цифроаналоговый преобразователь н/л, постоянное эапояинающее устройство (ПЗУ) КОИ.

Устройство для измерения количества и испаряемости снежного покрова работает следующим образом, При выпадении снега повышается уровень антифриза в измерительной емкости 2, Через сливную трубу и элект- ромагнитный клапан 7, управляемый электронно-коммутирующим блоком 9, антифриз поступает в дозатор узла 4 сброса. При наборе определенного количества антифриза в дозированной емкости по сигналу электронно-коммутационного блока 9 клапан 7 закрывается, а клапан 8 открывается для слива дозы антифриза в сливную емкость 14

Сведения о количестве доз, т,е, о ко-. личестве выпавшего снега, поступают из блока 9 через блок 11 коррекции на цифровое табло и самопишущий прибор в блоке 12 питания и регистрации

При этом блок коррекции осуществляет следующие операции. Информация о количестве pos долива или слива, поступающая из блока 9, проходит на микро процессорное устройство CPV, а из > блока 22 через аналоговс-цифровой преобразователь л/н поступает значение температуры антифриза, Программа работы процессора заранее записана на ПЗУ ROM, легко заменяемым при переходе на другой тип или состав ан" тифриза. Генератор прямоугольных импульсов V является устройством, обеспечивающим работу процессора СРЧ.

Процессор CPV работает по следующему алгоритму, заранее записанном в ПЗУ ROM

7 = а + kt, где V — объем; а - постоянный коэффициент;

- коэффициент теплового расширения; температура антифриза.

Информация с процессора CPV поступает на электромеханические счетчики или через цифроаналоговый преобразователь н/л на самопишущий прибор, установленные в блоке питания и регистрации 12.

Учет температурного расширения антифриза позволяет резко сократить ошибку измерения испарения снежного покрова.

В случае испарения снега из открь;— той емкости 1 понижается уровень ан8663

25 з 143 тифриза в емкости 2, сбрасывает электроконтактный датчик )7 уровня и электронно-коммутирующий блок 9 открывает клапан 6 и определенное количество антифриза из узла 3 подпитки дозатора поступает в измерительную емкость 2. Процесс продолжается до восстановления первоначального уровня антифриза, долив осуществляется дискретно, величина дозы определяется дозатором, управляемым блоком 9, Информация о количестве доз долина, т.е. о количестве испарившегося снега, поступает на-счетный и самопишущий прибор в блоке 12. Клапан 5, управляемый блоком 9, регулирует поступление антифриза из накопительной емкости 13 в дозатор 3.

Электромагнитные датчики 20 и 21 позволяют поддерживать постоянный уровень антифриза в накопительной 13 и сливной 14 емкостях и через электронно-коммутирующий блок 9 управляют работой гидронасоса 15 и электродвигателя lb.

Подача на. электроконтактные датчики 17-21 уровня в измерительной, дозированных, накопительной и сливной емкостях синусоидального напряжения с генератора ll устраняет электрохимическую коррозию контактов датчиков, что повышает надежность устройства и обеспечивает высокую точЮ ность автоматического измерения контролируемых параметров.

Датчик 22 температуры позволяет постоянно контролировать температуру антифриза и с помощью блока 11 вводя температурную поправку, корректировать информацию о измеряемых параметрах.

Устройство может быть дополнительно снабжено блоком для подрезания корки снега, образующейся при оттепелях, управляемым электронно-коммутирующим блоком 9.

Таким образом, устройство позволяет обеспечить повышение точности и надежности измерений, что происходит за счет устранения субъективного фактора (квалификация наблюдателя) путем автоматизации процесса измерений.

Кроме того, при использовании серийных испарителей измерения проводят ежедневно в 7 ч 30 мин и 19 ч 30 мин по местному времени и испарение снега определяют за определенный промежу ток времени, равный 12 .ч. Иногда, в период интенсивного таяния снега (весной), измерения рекомснцуют проводить и s 13 ч 30 мин. Однако.в промежутки времени между часами контроля могут произойти различные ат" мосферные явления (снегопад, метель,, поземка и т.д.), приводящие к попаданию в испаритель твердых и жидких осадков, надувания и выдувания из испарителя снега, что обуславливает пропуски в наблюдениях и приводит к резкому снижению точности и надежности измерений.

Предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое раздельное измерение испарившегося и выпавшего снега с большой степенью точности, определяемой величиной дозы, Это позволяет досточно точно определить водный баланс почвы и повысить эффективность агромелиоративных мероприятий.

Формула изобретения

Устройство для измерения количества и испаряемости снежного покрова, включающее измерительную емкость, З0 накопительную емкость, гидравлически связанную с измерительной емкостью. через узел подпитки, выполненный в виде дозатора с установленными на его входе и выходе электромагнитными клапанами, и сливную емкость, гидравлически связанную с измерительной емкостью через узел . сброса, выполненный в виде дозатора с установленными на его входе и выходе электромагнит 0 ными клапанами, а также электронный измерительный узел, включающий генератор, подключенный к электроконтактным датчикам уровня с установленны." ми в измерительной, накопительной и сливной емкостях, а также в дозаторах узлов подпитки и сброса, электроннокоммутирующий блок, подключенный ко всем электромагнитным клапанам и K генератору, и блок питания и регист» рации, связанный с выходом электронно-коммутирующего блока, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности и надежности измерений, устройство снабжено плавучей открытой емкостью со снегом, размещенной в измерительной емкости, блоком коррекции с датчиком температуры в измерительной емкости, вклю1438663

Составитель Г,Параев

ТехРед 11„Уоданич

Редактор N.Áëàíàð

1орректор Н.Король, Заказ 5982/2

Тираж 661 Подписное

В!1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий!

13035, Москва,, Ж-35, Ра лпская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое поедприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ченным между электрочно-коммутирующим блоком и.блоком питания и регистрации, а также сливной емкостью с электроконтактным датчиком уровня, подключенной к вьиоду узла сброса и гидравлически связанной через гидронасос с электроприводом, подключенным к электронно-коммутирующему блоку, с накопительной емкостью, причем в качестве рабочей ж щкости, наполг> няющей дозаторы и все емкости, кроме плавучей, использован антифриз.