Устройство для измерения колебаний уровня жидкости в открытых водоемах

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и используется для обеспечения работы АСУТП рек и каналов в зимних условиях. Сущность изобретения: колодец, сообщающийся с водоемом, герметизируют и подключают к источнику стабилизированного давления воздуха с давлением hi м. вод. столба. При этом уровень воды в колодце отжимается до глубины hi, обеспечивающей обогрев колодца водой 1 ил 1 L

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 F 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTVIRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809860/10 (22) 05,04,90 (46) 15,10.92. Бюл. М 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) В,И.Пронов (56) Авторское свидетельство СССР

В 40196, кл, 74в, 1, 1932, Ы,, 1768989 Al (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМАХ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и используется для обеспечения работы АСУТП рек и каналов в зимних условиях.

Сущность изобретения; колодец, сообщающийся с водоемом, герметизируют и подключают к источнику стабилизированного давления воздуха с давлением h< м. вод, столба. При этом уровень воды в колодце отжимается до глубины h1, обеспечивающей обогрев колодца водой. 1 ил, ff

1768989

15

25

35

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для обеспечения возможности в зимних условиях контроля уровня воды в реках и каналах.

Аналогом устройства является "Устройство для записи колебаний уровня жидкости" (авт.св. Иг 40196, кл, 74в, 1, 1932), которое содержит установленный в открытом водоеме колодец и датчик поплавкового типа, соединенный с самописцем. Для предотвращения замерзания воды в колодце в его полость залита незамерзающая жидкость — керосин.

Недостатком аналога является малая надежность в работе в связи с нарушением экологических требований. При временном уменьшении уровня воды в водоеме ниже дна колодца керосин выливается в водоем, В связи с этим аналог не может использоваться в проектах.

Известен гидростатический уровнемер по авт. св. N 1289539, кл. G 01 F 23/16, который содержит пьезометрическую трубку, измеритель давления и компрессор, соединенные с воздушным колоколом. По изменению давления на входе компрессора, измеряемого маноматром определяют уровень жидкости над колоколом.

Недостатком аналога является ненадежная работа устройства при временном замерзании воды над поверхнос гью колокола, например при обмерзании кромки берега реки с установленным в ее зоне уровнемером, При этом увеличивается длина пути воздуха в атмосферу под льдом до его выхода в атмосферу и искажаются показания уровнемера, Аналог неработоспособен в зимних условиях и не может использоваться для обеспечения работоспособности существующих автоматизированных систем управления бассейнами рек с поплавковыми уровнемерами.

Прототипом устройства является поплавковый уровнемер (авт.св. N. 712675, кл, G 01 F 23/06), содержащий дистанционный индикатор, датчик поплавкового типа в колодце и направляющий орган датчика с резистивным электронагревательным элементом.

Недостатком прототипа является его неработоспособность в зимних условиях, так как сам поплавок может обрастать льдом, замораживаться или при несимметричном грузе льда заклинивагься в направляющем органе, Целью изобретения является повышение надежности работы при низких температурах любых уровнемеров с измерительным органом на поверхности воды, Указанные цели достигаются тем, что в известном уровнемере, содержащем датчик поплавкового типа. расположенный в колодце, сообщающемся с водоемом, и дистанционный индикàTор дополнительно колодец выполнен герметично закрытым сверху, а его внутренняя полость соединена с источником сжатого воздуха через выход стабилизатора давления.

Технико-экономический эффект от использования устройства обеспечивается путем обеспечения надежной работы дистанционных уровнемеров в зимних условиях.

Сущность изобретения основана на использовании аномальных свойств воды при

4 С иметь наибольшую плотность (кн. Дерпгольц В.cD. Мир воды, fl. 1979, с. 16), При о понижении температуры воздуха ниже 0 С измерительный орган уровнемера обмерзает и выводит его из-строя, Согласно предложению в заявке газ от>кимает поверхность воды с измерительным органом до глубины воды с температурой не ни>ке +4 С. При непрерывном обтекании колодца водой происходит передача тепла к поплавку и устраняется возможность его обледенения, Благодаря этому обеспечивается надежная работа уровнемера в зимних условиях. Проверка принципа работы устройства при — 20 С показала его полную работоспособность. В отличие от прототипа согласно заявки нот необходимости использования дополнительного источника энергии, На черте>ке изобра>кен общий вид устройства для измерения колебаний уровня жидкости в открытых водоемах, которое включает дистанционный индикатор 1, соединенный через трос 2 с датчиком поплавкового типа 3, располо>кенный в колодце 4.

Уровнемер и колодсц 4 закреплены на опоре 5 над поверхностью воды 6 выше дна открытого водоема 7. Верхняя часть колодца 4 на зиму закрывается герметичной крышкой 8, например из металла с резиновой прокладкой на болтовом соединении, Крышка 8 через полиэтиленовую трубку 9 диаметрсм 8 мм соединена с источником с>катого воздуха через выход стабилизатора давления газа 10. В качестве источника сжатого воздуха 11 используется компрессор или балон со с>катим воздухом. Жидкостный стабилизатор 10 состоит из открытого сверху сосуда с опущснной в жидкость 13, например воду, трубкой 9 и устанавливается в отапливаемом помещении насосной станции 12, Использование незамерзающей жидкости 13 позволяет устанавливать стабилизатор и на улице, Высота заглубле1758989

45

Составитель В, Пронов

Редактор Т, Орлова Техред М,Моргентал Корректор А. Ворович

Заказ 3639 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производствечно-издательский комбинат "Патент", f. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния трубки определяет давление стабил изации в мм. водного столба.

В качестве дистанционного индикатора

1 используется дистанционный измеритель уровня телемеханической системы КЭТ 5101 (герметичное соединение его выходных проводов не показано на черте>ке), или автономный самописец уровня СУВ-М, ГР38, например с измерительным органом в виде поплавка 3. Трос 2 используется для передачи перемещений поплавка 3 индикатору 1, Длина колодца 4 из металлической трубы должна быть больше разницы уровней Нмах 7Нмин, rpe vHMax максимальный, ЛН ин — минимальный уровень воды в реке.

Для обеспечения возможности размещения индикатора 1 в колодце 4 в верхней части его диаметр может быть увеличен.

Столб h > это расстояние, определенное тепловым расчетом или экспериментально, обеспечивающее обогрев глубинной водой до температуры не менее 0 С датчика поплавка 3 через металлическую трубу 4. В качестке компрессора 11 может использоваться автомобильный компрессор "Темп"

Ленинградского завода "Компрессор".

Работа устройства. На зимний период постоянно включают в работу компрессор 11 с давлением воздуха P > h) = 0,5—

1 м.вод.ст. Изьыточное давление воздуха выходит через стабилизатор 10 в атмосферу, В герметичное пространство колодца 4 подается избыточное давление воздуха на

5 высоту столба h>, которое отжимает воду в колодце 4 на глубину h ниже границы и-рсохлажденной поверхнос и 5 воды. При кол-бании уровня воды в колодце воздух из него выходит через стабилизатор 10.

10 Благодаря хорошему теплообмену через металлическую трубу колодца 4 с глубинной воды водоем" 7, температура воды в ней не уменьшается ниже 0 С и не происходит обмерзание поплавка. Этим обеспе15 чивается работоспособность сигнализатора в зимних условиях.

Формула изобретения

Устройство для измерения колебаний уровня жидкости в открытых водоемах, со20 держащее датчик плплавкового типа, расположенный s колодце, сообщающемся с водоемом, и дистанционный индикатор, отличающееся: тем, что, с целью повышения надежности работы при низких

25 температурах, колодец выполнен герметично закрытым сверху, а его внутренняя полость соединена с введенным источником сжатого воздуха через выход стабилизатора давления.