Устройство для определения параметров плавающего тела

 

Использование: в измерительной технике для лесной промышленности, при лесосплаве бревен для оценки плотности плавающего бревна или пучка. Сущность изобретения: перемещая подвижную челюсть 3 устройство подводят к плавающему бревну и измеряют диаметр по величине раскрытия челюстей 2 и 3 по шкале 4. Под действие выталкивающей силы поплавок 8 будет всплывать и указатель 9 по шкале 5 укажет величину погруженной части, а по шкале 6 - величину надводной части бревна. Зная диаметр бревна, а также величину погруженной и надводной части бревна можно определить плотность бревна. Для большей точности следует проводить измерение в нескольких точках по длине бревна. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в лесной промышленности, в частности при лесосплаве бревен для оценки, например, плотности плавающего бревна или пучка.

Известно широко распространенное в лесной промышленности устройство для измерения диаметра бревен мерная вилка (Анучин Н.П. Лесная таксация. Учебник. М. Лесная промышленность, 1982, 552 с.). Известное устройство содержит штангу с измерительной шкалой, неподвижную челюсть, закрепленную на торце штанги и подвижную челюсть, установленную с возможностью перемещения вдоль штанги. Помещая бревно между подвижной и неподвижной челюстями известное устройство позволяет определить величину диаметра бревна.

Недостатком известного устройства является то, что оно измеряет только диаметр и не может быть использовано для измерения характеристик плавающего тела, таких как высота подводной части и высота надводной части.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в расширении технологических возможностей устройства.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что устройство для определения параметров плавающего тела, содержащее штангу с измерительной шкалой, неподвижную челюсть, закрепленную на торце штанги, и подвижную челюсть, установленную с возможностью перемещения вдоль штанги, снабжено закрепленной параллельно основной на подвижной части челюсти дополнительной штангой с шкалой, закрепленным на подвижной челюсти поплавковым измерителем, установленным с возможностью перемещения вдоль продольной оси штанги, на основной штанге выполнена дополнительная шкала оппозитно основной и со смещением в направлении противоположном нулевой отметке основной шкалы штанги, а направление шкалы дополнительной штанги противоположно направлению основной.

Действие устройства основано на выталкивающей силе Архимеда, действующей на поплавковый измеритель. Эта сила перемещает поплавковый измеритель вертикально вверх, что позволяет измерять подводную и надводную высоту плавающего тела.

На чертеже изображен общий вид устройства, состоящего из корпуса 1, неподвижной челюсти 2, закрепленной на одном конце корпуса 1, подвижной челюсти 3, закрепленной на корпусе 1 подвижно, двух измерительных шкал 4 и 5 на корпусе и одной 6 на подвижной челюсти 3. Устройство также содержит поплавковый измеритель, выполненный в виде штанги 7, подвижно взаимодействующей с подвижной челюстью 3. На одном конце штанги 7 расположен поплавок 8, а на другом указатель 9, связанный со шкалами 6 и 5.

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы челюсти 2 и 3 сомкнуты. В этом положении шкала 4 показывает 0. При погружении устройства в этом положении в воду так, чтобы уровень свободной поверхности воды совпадал с линией смыкания челюстей 2 и 3, измеритель 9 показывает на шкалах 5 и 6 0. Устройство готово к работе. Перемещая подвижную челюсть 3, устройство подводят к плавающему бревну и измеряют диаметр по величине открытия челюстей 2, 3 по шкале 4. Под действие выталкивающей силы Архимеда поплавок 8 будет всплывать и указатель 9 по шкале 5 укажет величину погруженной части h₂, а по шкале 6 величину надводной части h₁.

Зная диаметр бревна d, а также величину h₁ и h₂ и считая, что сечение бревна близко к форме круга, легко определить плотность бревна. Для большей точности следует проводить измерение в нескольких точках по длине бревна. Для ускорения определения плотности все расчеты могут быть проделаны заранее и систематизированы в таблицы. Для примера ниже приводится таблица для диаметра d 22 см.

Так, если h₂ 18 см, ρ_др= 876 кг/м³ (ρ_от= 0,8758). Заметим, что для определения плотности плавающего тела (бревна) достаточно измерить диаметр d и одну из величин h₁ или h₂.

Таким образом, изобретение позволяет расширить функциональные возможности известного устройства для определения параметров плавающего тела, например бревен, обеспечивая определение не только диаметра бревен, но и иных его параметров, таких как высота подводной и высота надводной части бревен. Это позволяет оценить плотность плавающего бревна или пучка бревен.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров плавающего тела, содержащее штангу с измерительной шкалой, неподвижную челюсть, закрепленную на торце штанги, и подвижную челюсть, установленную с возможностью перемещения вдоль штанги, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленной параллельно основной на подвижной челюсти дополнительной штангой с шкалой, закрепленным на подвижной челюсти поплавковым измерителем, установленным с возможностью перемещения вдоль продольной оси штанги, на основной штанге выполнена дополнительная шкала оппозитно основной и со смещением в направлении, противоположном нулевой отметке основной шкалы штанги, а направление шкалы дополнительной штанги противоположно направлению основной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2