Гидрометрическая вертушка

 

Изобретение относится к области гидрологического приборостроения и может быть использовано для измерения скорости течения воды в водотоках. Цель изобретения - повышение надежности работы гидрометрической вертушки и точности измерения. Указанная цель достигается тем, что на конце втулки установлены два стержневых постоянных магнита, размещенные симметрично относительно ОЈи вращения и ориентированные разноименными полюсами к торцу втулки. Между торцом втулки и контактным узлом расположена уплотнительная шайба из немагнитного материала, снабженная двумя вставками из магнитного материала, размещенными симметрично относительно оси и на расстоянии, соответствующем расположению постоянных магнитов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ы 1786439 А1 (я)5 G 01 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ц "ъ-щвщщ ь-я п,д1К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

;> (2 1) 4449764/63 (22) 30.06.88 (46) 07.01.93. Бюл, ¹ 1 (71) Государственный гидрологический институт (72) H.Я.Соловьев (56) Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1975, Вып.2. Ч.ll, с.231 — 232, 234. (54) ГИ4РОМЕТРИЧЕСКАЯ ВЕРТУШКА (57) Изобретение относится к области гидрологического приборостроения и может быть использовано для измерения скорости течения воды в водотоках, Цель изобретения— повышение надежности работы гидрометИзобретение относится к области гидрологического приборостроения и может быть использовано для измерения скорости течения воды в водостоках.

Известна гидрометрическая вертушка типа ГР— 99, содержащая корпус, ходовую часть, размещенную в гильзе, закрепленной в корпусе, и преобразователь. Ходовая часть включает ось, установленную на двух подшипниках, на одном конце которой закреплен лопастной винт, являющийся чувствительным элементом вертушки, а на другом — постоянный магнит преобразователя оборотов лопастного винта в электрические импульсы, Г корпусе установлен магнитоуправляемый контакт преобразователя. Внутренняя полость ходовой части заполнена жидким маслом /1/.

Недостатком этой гидрометрической вертушки является быстрое вытекание масла из ходовой части при работе, особенно при больших скоростях течения, и попадарической вертушки и точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что на конце втулки установлены два стержневых постоянных магнита, размещенные симметрично относительно оси вращения и ориентированные разноименными полюсами к торцу втулки. Между торцом втулки и контактным узлом расположена уплотнительная шайба из немагнитного материала, снабженная двумя вставками из магнитного материала, размещенными симметрично относительно оси и на расстоянии, соответствующем расположению постоянных магнитов, 1 ил. ние в подшипниковую камеру воды. Так как вода в естественных водотоках содержит взвешенные частицы наносов, то их попадание в подшипники вызывает увеличение трения, что снижает точность измерений и может привести к выходу прибора из строя, Известна гидрометрическая вертушка типа ГР-21М, содержащая корпус, прикрепленную к нему ось с двумя радиально-упорными подшипниками, установленный на подшипниках лопастной винт с жестко связанной с ним втулкой, причем между втулкой и осью имеется кольцевой зазор, и преобразователь оборотов лопастного винта в электрические импульсы, Подшипниковая камера вертушки заполнена жидким маслом, Существенным недостатком этой вертушки является вытекание масла из подшипниковой камеры при работе и

1786439

20

35

55 замещение его водой со взвешенными наносами.

При большой концентрации наносов в воде возможен выход прибора из строя, Целью изобретения является повышение надежности работы и точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в гидрометрической вертушке, содержащей корпус, втулку с лопастным винтом, установленную в подшипниках на оси, контактный узел, Йа конце втулки установлены два стержневых постоянных магнита, размещенных симметрично относительно оси и ориентированных разноименными полюсами к торцу втулки, между торцом втулки и контактным Узлом расположена уплотнительная шайба из немагнитного материала, снабженная двумя вставками из магнитного материала, размещенными симметрично относительно оси и на расстоянии, соответствующем расположению постоянных магнитов.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Вертушка состоит из корпуса 1, прикрепленной к нему с помощью винта 2 оси

3, на свободном конце которой установлены подшипники 4. На подшипниках 4 установлена втулка 5 и жестко связанный с ней лопастной винт 6, являющийся чувствительным элементом вертушки, Между осью 3 и втулкой 5 имеется кольцевой зазор "а", На конце втулки 5 симметрично оси ее вращения установлены два стержневых магнита 7 и 8, полюса которых направлены в сторону торца корпуса 1. Между торцами втулки 5 и корпуса 1 установлена шайба 9, одетая на ось 3 по скользящей посадке. Для достижения трения при перемещениях шайбы 9 относительно оси 3 и торца втулки 5 она выполнена из антифрикционного материала, например из фторопласта, капрона и т.п, В шайбе 9 установлены два элемента 10 цилиндрической формы, выполненные из ферромагнитного материала, например из магнитомягкой. стали. Концы магнита 7 и 8 установлены заподлицо с торцом втулки 5, а элементы 10 — заподлицо с поверхностями шайбы 9, обращенными к торцам втулки 5 и корпуса 1, Благодаря элементам 10 шайба 9 постоянно прижата своей поверхностью к торцу втулки 5 и перекрывает зазор "а" между втулкой 5 и осью 3. Преобразователь оборотов лопастного винта 6 в электрические импульсы выполнен в виде магнитоуправляемого контакта 11, помещенного в капсулу

12, и трех постоянных магнитов 7, 8 и 13.

Магнитоуправляемый контакт 11 установлен в корпусе 1 продольной осью перпендикулярно оси вращения втулки 5. Магнит 13 служит для подмагничивания магнитоуправляемого контакта 11, а магниты 7 и 8, обращенные к торцу корпуса 1 разноименными полюсами, обеспечивают модуляцию магнитного потока, проходящего через контакты 11, и срабатывание последних через каждый оборот лопастного винта. Внутренняя полость вертушки, ее подшипниковая камера заполнены жидким трансформаторным маслом, что снижает трение в подвижной части и затрудняет поступление к подшипникам 4 воды со взвешенными наносами в процессе работы, Корпус 1, ось 3, втулка 5 и капсула 12 выполнены из немагнитного материала, например латуни.

Для измерения скорости течения гидрометрическую вертушку погружают в водоток, Под действием потока воды лопастной винт 6 приходит во вращение, При этом вращается и втулка 5 с постоянными магнитами

7 и 8, а также шайба 9, прижатая своей поверхностью к торцу втулки 5 и перекрыва ющая кольцевой зазор "а" между осью 3 и

25 втулкой 5. Прижатие шайбы 9 к втулке 5 осуществляется за счет взаимодействия магнитов 7 и 8 с элементами 10. Поскольку зазор "а" между осью 3 и втулкой 5 перекрыт, то вытекания масла из подшипниковой камеры и замещения ее водой из водотока, содержащей взвешенные нанОсы, происходить практически не будет.

Связь между втулкой 5 и шайбой 9 не является жесткой, т.к, она обусловлена прижатием шайбы 9 к магнитам 7 и 8. Поэтому возможное трение между шайбой и втулкой

5 (например, вследствие биения оси 3 или втулки 5) практически не сказывается на величине скорости вращения лопастного винта 6 под действием потока воды. При вращении втулки 5 магниты 7, 8 и 13 взаимодействуют между собой и магнитоуправляемым контактом 11, при этом происходит периодическое замыкание и размыкание последнего. Замкнутому состоянию контакта 11 при указанной на фиг.1 и 2 полярности магнитов 7, 8 и 13 соответствует крайнее нижнее положение магнита 7, когда его южный полюс обращен к южному полюсу маг50 нита 13, B этом случае магнитные силовые линии магнитов 7, 8 и 13 проходят через зазор между лепестками магнитоупрааляемого контакта 11, вызывая их замыкание.

Разомкнутому состоянию контактов 11 соответствует крайнее верхнее положение магнита 7. B этом случае магнитные Силовые линии магнитов 7, 8 и 13 замыкаются между собой и не проходят через зазор Между лепестками магнитоуправляемого контакта 11, Отсчет скорости течЕния

178б439

Составитель Н. Зарянкина

Техред М,Моргентал Корректор В, Петраш

Редактор С. Кулакова

Заказ 245 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 производится по вторичному прибору, к которому подключается магнитоуправляемый контакт 11.

Применение предлагаемого изобретения даст возможность упростить эксплуатацию вертушки и повысить точность измерения скорости течения; а следовательно, и расходов воды в водотоках, Формула изобретения

Гидрометрическая вертушка, содержащая корпус, втулку с лопастным винтом, установленную в подшипниках на оси, контактный узел, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и точности измерений, на конце втулки установлены два стержневых постоянных магнита, размещенные симметрично

5 относительно оси и ориентированные разноименными полюсами к торцу втулки, между торцом втулки и контактным узлом расположена уплотнительная шайба из немагнитного материала, снабженная двумя

10 вставками из магнитного материала, размещенными симметрично относительно оси и на расстоянии, соответствующем расположению постоянных магнитов.