Устройство для автоматической регистрации количества и кислотности атмосферных осадков

 

Использование: определение количества выпавших атмосферных осадков и их кислотности в различные моменты времени. Сущность изобретения: устройство содержит осадкосборник 1, дозатор осадков 4. связанный с аналитической камерой 8 трубопроводом 7. Аналитическая камера 8 выполнена с боковой полостью 12, в которой размещен поплавковый клапан 12, селективными электродами 11, и связана с выходным дозатором 24 сифонным водосливом 9. Аналитическая камера 8 связана также с блоком подачи дистиллированной воды, выполненным в виде вспомогательного дозатора 16, содержащего электромагнит 22 со схемой управления. Дозатор осадков 4 и выходной дозатор 24 выполнены с двойными герконовыми контактами 5 и 27, первые из которых соединены со схемой управления электромагнитом 22, а вторые - с регистратором 29.2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 W 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --./.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4803698/10 (22) 19.03.90 (46) 07,09,92. Бюл. N 33 (71) Государственный гидрологический институт (72) В.В. Рогоцкий, С.А. Куринный и А.С.

Дягель (56) Авторское свидетельство СССР

N 637694, кл, G 01 W 1/14, 1978, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ КОЛИЧЕСТВА И

КИСЛОТНОСТИ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ (57) Использование: определение количества выпавших атмосферных осадков и их кислотности в различные моменты времени.

Сущность изобретения: устройство содерИзобретение относится к области гидрометеорологических наблюдений и может быть использовано для оперативного контроля количественных и качественных показателей атмосферных осадков непосредственно в процессе их выпадения на специализированной сети станций, работающих по программе фонового мониторинга.

Известен датчик жидких осадков М-96-8 (Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. Л., Гидрометеоиздат, 1976, с. 266 — 267), содержащий осадкоприемное кольцо, двухсекционную качалку, служащую мерным сосудом для сбора заданного количества осадков, два электрода, два электромагнита и вторичный преобразователь. При наличии осадков в момент, когда контакт электрода коснется воды в одной из половин челнока. электромагнит

„„5U„„1760485 А1 жит осадкосборник 1, дозатор осадков 4, связанный с аналитической камерой 8 трубопроводом 7. Аналитическая камера 8 выполнена с боковой полостью 12, в которой размещен поплавковый клапан 12, селективными электродами 11, и связана с выходным дозатором 24 сифонным водосливом 9.

Аналитическая камера 8 связана также с блоком подачи дистиллированной воды, выполненным в виде вспомогательного дозатора 16, содержащего электромагнит 22 со схемой управления. Дозатор осадков 4 и выходной дозатор 24 выполнены с двойными герконовыми контактами 5 и 27, первые из которых соединены со схемой управления электромагнитом 22, а вторые — с регистратором 29. 2 ил, опрокидывает челнок и на выход датчика подается электрический импульс.

Известное устройство предназначено для измерения только количества осадков, выпавших за период между циклами измерения. Недостатком известного устройс1ва является потеря информации о времени выпадения осадков. Кроме того, оно не позволяет получить информацию о качественных характеристиках атмосферных осадков, например, кислотности, Наиболее близким техническим решением. выбранным в качестве прототипа, является автоматический сборник-анализатор атмосферных осадков, содержащий воронки сбора осадков, регистратор, измерительную ячейку с измерительными электродами и сливом и устройство для ее подпитки дистиллированной водой.

1760485

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно рассчитано на определение большого количества химико-физических параметров атмосферных осадков и накопление проб для дальнейших анализов без учета самого количества и интенсивности выпадающих осадков и привязки аналитических определений к конкретным порциям осадков. Это не позволяет получать детальную информацию о количестве и изменении кислотности атмосферных осадков в процессе их выпадения, т. е. снижается точность измерения количества и кислотности атмосферных осадков..

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматической регистра ии количества и кислотности атмосферных осадков, содержащее осадкоприемник блок регистрации, блок подачи дистиллированной воды с патрубком и измерительную ячейку, выполненную в виде аналитической камеры с селективными электродами и сливом, снабжено дозатором осадков и выходным дозатором, выполненным с двойными герконовыми контактами и соединенными с аналитической камерой, введенным трубопроводом и сливом соответственно, блок подачи дистиллированной воды выполнен в виде вспомогательного дозатора с электромагнитом и схемой управления, слив выполнен сифонным, а аналитическая камера выполнена с боковой полостью, в которой размещен введенный поплавковый клапан, при этом первые герконовые контакты дозатора осадков и выходного дозатора подключены к схеме управления вспомогательного дозатора, а вторые герконовые контакты — к блоку регистрации.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема устройства в сборе; на фиг. 2 — схема устройства анали тической камеры и системы ее наполнения и опорожнения: на фиг. 3 — блок-схема устройства.

Устройство содержит осадкоприемник

1, жестко установленный на подставке 2 и сообщенный посредством трубы 3 с дозатором осадков 4 в виде двухсекционной качалки, на опоре корпуса которой закреплен двойной герконовый контакт 5. Дозатор 4 установлен на жесткой опоре внутри кожуха

6, основание которого выполнено в виде воронки, сообщенной посредством трубопровода 7 с аналитической камерой 8. Камера

8 снабжена сифонными водосливами 9, входные отверстия которых размещены в углублениях дна камеры, а выходные сопла располагаются на некотором расстоянии ниже дна камеры внутри полости воронки

10.

В основании камеры 8 установлены се5 лективные электроды 11, э в сообщенной с ней боковой полости 12 помещается поплавковый клапан 13, сопло 14 которого посредством шланга 15 соединено с блоком подачи дистиллированной воды, выполнен10 ным в виде вспомогательного дозатора 16 с электромагнитом 17 и схемой управления, включающей установленный внутри емкости вспомогательного дозатора вытеснитель 18, шток которого t9 входит в полость

15 электромагнита 17, который закреплен отдельно от корпуса вспомогательного дозатора 16. Емкость вспомогательного дозатора 16 через клапан 20 карбюраторного типа и шланг 21 связана с резервной

20 емкостью 22, в которой размещаются запасы дистиллИрованной воды.

Основание воронки 10 посредством трубы 23 сообщено с выходным дозатором

24 в виде качалки, установленным на жест25 кой опоре внутри кожуха 25, основание которого выполнено в виде воронки, связанной посредством шланга 26 с канализацией. На опоре корпуса выходного дозатора 24 установлен двойной герконовый

30 контакт 27.

На фиг. 2 индексом Л Н1 показан максимальный уровень наполнения аналитической камеры 8 атмосферной влагой при опрокидывании дозатора 4, а индексом Л Нг

35 — уровень наполнения камеры дистиллированной водой после полного ее освобождения от пробы осадков посредством сифонных водоспусков 9. Для обеспечения корректного химического анализа проб

40 осадков все контактирующие с водой поверхности выполнены из винипласта, оргстекла или нержавеющей стали {игольчатые клапаны). Для обеспечения быстрого заполнения аналитической камеры водой и быстрого ее

45 освобождения от воды полость камеры сообщена с атмосферой воздуховодной трубкой 28. Кроме того, трубка 7 имеет аварийные сливные отверстия 31, позволяющие избежать переполнения устройства

50 собранными осадками при экстремальных погодных условиях.

Электрооборудование установки включает в себя: два геркона 5, расположенных нэ основании качалки 4, два геркона 27, 55 закрепленных на основании качалки 24, электромагнит 17, блок регистрации 29, а также блок питания 30.

Устройство работает следующим образом.

1760485

20

30

При выпадении жидких атмосферных осадков капли дождя, стекая по наклонной поверхности осадкоприемника 1, поступают по трубе 3 в одну из секций качалки дозатора осадков 4, После накопления определенного (заранее заданного) количества осадков наполнившаяся секция качалки опрокидывается вниз, освобождается от воды, которая, стекая по дну кожуха 6. поступает в трубу 7, а по ней в полость аналитической камеры 8. Стекающие в это время из осадкопримника 1 осадки наполняют другую секцию качалки, . В момент опрокидывания дозатора осадков 4 происходит замыкание сдвоенных герконов 5 и импульс. сформированный одним из них, поступает на вход регистратора 29, При этом происходит запись в оперативном запоминающем устройстве информации о времени срабатывания дозатора осадков и величине измеренного встроенным аналогоцифровым преобразователем сигнала с датчика рН. Запись этой информации происходит с задержкой во времени, необходимой для прохождения пробы осадков в аналитическую камеру 8.

Поступавшая в аналитическую камеру 8 проба осадков создает в ней достаточный напор (Н1) для зарядки сифонных водоспусков 9, преимущественно, за счет содержавшегося в камере запаса дистиллированной воды (до уровня Нг). Заряженные сифоны. развивая необходимую всасывающую силу, освобождают камеру 8 и свои полости от воды.

Сброшенная сифонными водоспусками

9 вода с помощью воронки кожуха 10 направляется в трубу 23. а оттуда в секцию выходного дозатора 24, рабочий объем которой несколько больше (на величину объема содержащейся в камере 8 дистиллированной воды), чем секции дозатора 4. При опрокидывании качалки 24 срабатывают герконовые контакты 27, по сигналу одного из которых отключается электропитание электромагнитной катушки с задержкой, необходимой для полного опорожнения аналитической камеры и сифонов, и шток 19, освободившись от магнита, вместе с вытеснителем 18 идет вниз, При этом повышается уровень дистиллированной воды в емкости дозатора

16 на определенную (заранее заданную) ве личину. соответствующук. Объему погруженной части вытеснителя 18. Происходит перелив дистиллированной воды по трубке

15 через открытый канал клапана 14 в по, лость камеры 8 до тех пор, пока ее уровень не достигнет положения Н2, при котором поплавковый клапан 13 плотно закроет отверстие 14.

Сигнал с другого герконового контакта поступает на вход блока регистрации, в котором с временной выдержкой, необходимой для заполнения аналитической камеры дистиллятом, произойдет измерение и регистрация времени и значения контрольного отсчета кислотности в определенном объеме дистиллированной воды.

Блок регистрации 29 и электромагнит 17 питаются от встроенного источника питания 30, емкость которого выбирается из условия обеспечения срока автономной работы устройства.

Применение предлагаемой установки нд станциях мониторинга позВОлит пОВы сить надежность получения и детальность данных по кислотности атмосферных осадков при полном исключении ручного труда, что может дать значительный экономический эффект. Детальная информация о количестве и изменении кислотности атмосферных осадков в процессе их выпадения позволит дать более объективную оценку их вклада в загрязнение окружающей среды и на этой основе разработать более обоснованные мероприятия по оптимальному регулированию хозяйственной деятельности для сохранения нормальной экологической обстановки.

Формула изобретения

Устройство для автоматической регистрации количества и кислотности атмосферн ых осадков, содержащее осадкоп риемни к, блок регистрации, блок подачи дистиллированной воды с патрубком и измерительную ячейку, выполненную в виде аналитической камеры с селективными электродами и сливом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дозатором осадков и выходным дозатором, выполненными с двойными герконовыми контактами и соединенными с аналитической камерой введенным трубопроводом и сливом соответственно, блок подачи дистиллированной воды выполнен в виде вспомогательного дозатора с электромагнитом и схемой управления, слив выполнен сифонным, а аналитическая камера выполнена с боковой полостью, в которой размещен введенный поплавковый клапан, при этом первые герконовые контакты дозатора осадков и выходного дозатора подключены к схеме управления вспомогательного дозатора а вторые герконовые контакты — к блоку регистрации.

1760485

1760485

1760485

Составитель Г,Неронова

Техред М.Маргентал Корректор А.Долинич

Редактор Т,Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5