Переносная водомерная рейка

 

Изобретение относится к гидрометрии. Цель изобретения - упрощение конструкции переносной водомерной рейки за счет упрощения основной ее части - успокоительной полости. При измерении уровня воды в открытых водоемах в случае волнения водной поверхности на штатную уровнемерную рейку, выполненную в виде отсчетного стрежня 1, надевают приставку, выполненную в виде кронштейна 2 с закрепленной в нем прозрачной успокоительной полостью 3, в дно которой вставлена пробка 5 и в нее - трубка 6, верхний конец которой закрыт клапаном, состоящим из двух частей: хвостовика и собственно клапана. Для клапана необходимо выполнение следующих неравенств: V<SB POS="POST">1</SB>γР

V<SB POS="POST">2</SB>γР, где V<SB POS="POST">1</SB> - объем хвостовика клапана

V<SB POS="POST">2</SB> - объем собственно клапана

P - полный вес клапана

γ - плотность воды. 4 ил.

ÄÄSUÄÄ 1553839

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 С 01 F 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4145178/24-10 (22) 10. 11.86 (46) 30.03.90. Бюл. М 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (7l ) Государственный гидрологический институт (72) Е.А.Жирихин (53) 681;128.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 974131, кл. G 01 F23/04,,1981. (54) ПЕРЕНОСНАЯ ВОДОМЕРНАЯ РЕЙКА (57) Изобретение относится к гидрометрии. Цель изобретения — упрощение конструкции переносной водомерной рейки за счет -упрощения основной ее части - успокоительной полости. При измерении уровня воды в открытых

2 водоемах в случае волнения водной поверхности на штатную уровнемерную рейку, выполненную в виде отсчетного стержня 1, надевают приставку, выполненную в виде кронштейна 2 с закреппенной в нем прозрачной успокоительной полостью 3, в дно которой вставлена пробка 5 и в нее - трубка 6, верхний конец которой закрыт клапаном, состоящим из двух частей: хвостовика и собственно клапана. Для клапана необходимо соблюдение следующих неравенств; V, g v Р; V g (Р, где 7< -,объем хвостовика клапана;

V - объем собственно клапана; Pполный вес клапана; / " плотность

C воды. 4 ил.

1553839

Р =F< + P

Изобретение относится к гидрометрии и может быть использовано в ка-!, честве составной части переносной водомерной рейки, применяемой для измерения уровня воды в реках, озерах и водохранилищах на свайных гидрометрических постах °

Цель изобретения — упрощение конструкции успокоительной полости путем исключения из ее состава пружины, штока и П-образной скобы.

На фиг. 1 приведена переносная водомерная рейка, включающая в себя предлагаемую успокоительную полость, | скрепленную с отсчетным стержнем известной переносной водомерной рейки; на фиг. 2 — то же, вид с.верху; на .фиг. 3 — нижняя часть успокоительной полости, в которой размещен запорный

1 клапан; на фиг. 4 - схема работы за, порного клапана при извлечении успокоительной полости из воды.

На фиг. 1-4 обозначены: 1 - из, вестная переносная водомерная рейка

, типа ГР-104, выполненная в виде от, счетного стержня с нанесенной на нем

,шкалой и предназначенная для измере,ния уровня воды со споксйной (без волнения) поверхностью воды, 2, кронштейн, который имеет возможность, перемещения по стержню 1; 3 - прозрачныи цилиндр из оргстекла, за, крепленный на кронштейне 2 винтами

4, цилиндр 3 снизу закрьт заглушкой 5, в которую вставлена металлическая трубка 6. Верхний конец трубки 6 закрыт клапаном 7 из полиэтилена . Клапан состоит из двух частей (фиг.3):

l хвостовика 7-1 и пробки 7-2 (заштри, хованная часть клапана) . Для клапана 7 необходимо соблюдение следующих неравенств: V„ g > P, где Ч» — объем хвостовика клапана; P - полный вес клапана:, Ic — плотность воды; V (P, где V - объем пробки, Над клапаном расположен ограничитель 8 его хода, который крепится к заглушке 5 винтом и может поворачиваться вокруг этого винта (например, при введении клапана в трубку 6).

Винт 9 стопорит кронштейн 2 на стержне 1. Позицией 10 обозначена реперная свая.

При отсутствии волнения водной поверхности уровень воды в водоеме измеряют посредством переносной водомерной рейки типа ГР-104 .

При наличии волнения водной поверхности уровень воды в водоеме из5

40 меряют посредством переносной водомерной рейки типа ГР-104, на отсчетный стержень которой надевают кронштейн 2 с закрепленной в нем успокоительной полостью 3, после чего отсчетный стержень 1 устанавливают на реперную сваю 10, а успокоительную полость опускают так, чтобы запорный клапан был,ниже подошвы волны, после чего винт 9 стопорят, при этом клапан

7 всплывает (его плотность должна быть меньше плотности воды), открывает трубку 6, упирается в упор 8 и вода начинает заполнять цилиндр 3.

Поступление воды в цилиндр происходит до тех пор, пока уровень воды внутри цилиндра не сравняется с уровнем в водоеме. Затем отсчетный стержень 1 с закрепленной на нем успокоительной полостью вынимают из водоема, при этом клапан 7 опускается и перекрывает отверстие в трубке 6, благодаря чему вода из полости 3 не выливается.

Уровень воды в успокоительной полости.(в водоеме) отсчитывают по шкале отсчетного стержня 1, при этом клапан 7 (поплавок) не всплывает благодаря давлению на него столба воды высотой Ь ».

Рассмотрим работу клапана 7 на закрывание при извлечении успокоительной полости из воды (фиг.4).

Примем следующие обозначения: F

» сила, с которой на клапан 7 давит столб воды высотой h< сверху; Fs сила, с которой на клапан 7 давит столб воды высотой h снизу; P - пол J ный вес клапана, тогда уравнение равновесия клапана имеет вид или (Sh> = f Sh4+ (Sh, где, удельный вес материала клапана; удельный вес воды; S — площадь поперечного сечения хвостовика 7-1 клапана;, h „ - высота клапана, или " h

У 3 (hq + (,h,, откуда h.= h +

5 .

Ф

+ h — —, При извлечении успокительl ной полости из водоема уровень воды в ней больше уровня воды в водоеме на величину h>. Так как h = h + h

5 4

Д то Ь . =Ь +Й Ьп 1, от куда п(1 )

1 (2)

Согласно равенству (2) при

0,92 г/см (удельный вес полиэтиле1553839 6

Формула изобретения (g . е

P д P

У внутренний диаметр цилиндра 3-40 мм, где V(— объем хвостовика; диаметр d хвостовика 7-1 клапана V — объем пробки;

3,2 мм, внутренний диаметр трубки 6 2п Р - полный вес клапана;

d< 4 мм. 7 - плотность воды. на) и h 2 см получаем, что 11 — 1.6 мм, откуда следует, что при извлечении успокоительной полости из водоема на величину 1,6 мм клапан 7 теряет свою положительную плавучесть.

Подсчеты показывают, что при подъеме

I успокоительной полости с первоначальным ускорением 0,5 м/с клапан 7 полностью закрывается через 0,2 с после начала подъема и за эти 0,2 с уровень воды в успокоит ел ьной полости понижается (за счет вытекания из нее воды через открытый клапан 7) на 0,4 мм, т.е. на весьма малую величину, которой можно пренебречь. При расчете

Il инимали хо клапана авным 5 мм

Переносная водомерная рейка, включающая успокоительную полость с прозрачными стенками и демпфирующим отверстием в ее дне, s котором размещен клапан, шкалу, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в успокоительную полость введен ограничитель хода клапана, а клапан выполнен в виде пробки с хвостовиком, при зтом объем и вес частей клапана находятся в соотношении

7-/