Способ определения толщины льда и устройство для его осуществления



Способ определения толщины льда и устройство для его осуществления
Способ определения толщины льда и устройство для его осуществления
Способ определения толщины льда и устройство для его осуществления
Способ определения толщины льда и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2422736:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к способу и устройству для определения толщины льда в области естественных наук, льдотехники, рыбоводства и при зимнем лове рыбы со льда. В водоеме перед льдообразованием устанавливают с возможностью плавания полый герметичный эластичный элемент, например, в виде цилиндрической оболочки. Полость оболочки соединена с манометром и заполнена незамерзающей рабочей средой под давлением выше атмосферного. Высота оболочки больше ожидаемой толщины слоя льда. В период льдообразования измеряют давление в полости элемента, по которому с помощью тарировочного графика определяют толщину льда. Использование изобретения позволит производить замеры толщины льда без образования скважин во льду, а также производить замеры с большой точностью при любой толщине льда. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способам и устройствам для определения толщины льда в интересах естественных наук, льдотехники, рыбоводства и рыбаков при зимнем лове рыбы со льда.

Уровень техники

Известен способ определения толщины льда, включающий образование во льду скважины на всю толщину слоя льда, установку в скважину измерительной рейки с неподвижным и подвижными упорами и последующий визуальный отсчет по шкале измерительной рейки толщины слоя льда, см., например, книгу Никольский П.М. С блесной на хищных рыб. М.: Воениздат, 1963, стр. 13, рис.6.

Недостатком известного способа определения толщины льда является необходимость образования скважины при каждом замере. При малых толщинах льда эта операция становится невозможной или требует применения специальных устройств типа настилов, помостов и т.п. Кроме того, известный способ позволяет определять толщину льда только ступенчато, с образованием при каждом замере толщины льда новой скважины.

Раскрытие изобретения

Способ определения толщины льда предполагает установку в водоем перед льдообразованием с возможностью плавания полый, герметичный, эластичный элемент, а в период льдообразования измеряют давление в полости элемента и по изменению давления с помощью тарировочного графика определяют толщину льда.

Устройство для определения толщины льда выполнено в виде полой герметичной цилиндрической оболочки из эластичного материала, полость которой соединена с манометром и заполнена незамерзающей рабочей средой под давлением выше атмосферного, причем высота оболочки больше ожидаемой толщины льда.

Способ и устройство для его осуществления позволяют производить замеры толщины ледяного покрова с самого начала льдообразования, причем непрерывно с большой точностью. При этом отпадает необходимость нахождения людей на льду, что либо невозможно, либо затруднено в начальный период льдообразования при малой толщине слоя льда.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлено устройство для измерения толщины льда на плаву.

На фиг.2 и 3 представлены схемы деформации эластичной цилиндрической оболочки в зависимости от толщины льда.

На фиг.4 приведена схема тарировочного графика для определения толщины льда по показанию манометра.

Осуществление изобретения

Способ определения толщины льда предполагает установку в водоем перед льдообразованием с возможностью плавания полый, герметичный, эластичный элемент, а в период льдообразования измеряют давление в полости элемента и по изменению давления с помощью тарировочного графика определяют толщину льда.

Устройство для измерения толщины льда включает полую, герметичную, эластичную цилиндрическую оболочку 1, выполненную, например, из морозостойкой армированной резины, полость которой соединена с манометром 2. Оболочка 1 снабжена поплавком 3, балластным грузом 4 и запорным клапаном 5 для заполнения оболочки незамерзающей рабочей средой, например, метиловым спиртом или воздухом, давление в которой в исходном состоянии P1 выше атмосферного P0. Поплавок 3 выполнен из малотеплопроводного материала, например пенопласта, что обеспечивает изоляцию полости оболочки от колебаний температуры наружного воздуха. Поверхность поплавка 3, соприкасающаяся с водой (льдом), покрыта гидроизоляционным слоем 6, выполненным из материала, исключающего возможность примерзания поплавка 3 ко льду 7. В качестве гидроизоляции 6 может быть использовано полиэтиленовое покрытие.

Способ осуществляется следующим образом.

Оболочку 1, заполненную рабочей средой с давлением выше атмосферного, устанавливают в водоем до начала льдообразования и фиксируют величину давления P1 в ее полости. При этом объем полости оболочки будет больше объема при атмосферном давлении. Для обеспечения возможности плавания служит поплавок 3, а для удержания оболочки в вертикальном положении служит балластный груз 4 (фиг.1). В период льдообразования происходит обжатие части эластичной цилиндрической оболочки 1 при переходе воды из жидкой фазы в твердую, причем чем больше толщина льда, тем больше область обжатия. Вследствие этого давление рабочей среды в полости оболочки 1 увеличивается, принимая последовательно значения Р2, P3 и т.д. Изменение давления рабочей среды в полости оболочки 1 фиксируется на шкале манометра 2. Согласно тарировочному графику (фиг.4) каждому значению давления Pi в полости оболочки 1 соответствует толщина hi слоя льда 6. При необходимости извлечь оболочку из слоя льда после окончания замеров или в других случаях рабочая среда из полости оболочки удаляется через запорный клапан 5, при этом давление в полости оболочки снижается до атмосферного, вследствие чего размеры поперечного сечения (диаметр оболочки) становятся меньше исходного, что позволяет беспрепятственно извлечь оболочку из льда.

Использование изобретения позволяет производить замеры толщины льда без устройства скважин во льду, производить замеры с большой точностью при любой толщине льда.

1. Способ определения толщины льда, отличающийся тем, что в водоеме перед льдообразованием устанавливают с возможностью плавания полый герметичный эластичный элемент, снабженный манометром, а в период льдообразования измеряют давление в полости элемента, по которому с помощью тарировочного графика определяют толщину льда.

2. Устройство для определения толщины льда, отличающееся тем, что оно выполнено в виде полой герметичной цилиндрической оболочки из эластичного материала, полость которой соединена с манометром и заполнена незамерзающей рабочей средой под давлением выше атмосферного, причем высота оболочки больше толщины слоя льда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в машиностроении для измерения линейных размеров и погрешностей формы. .

Изобретение относится к переработке полимерного материала и может быть использовано для измерения толщины полосового материала (например, обрезиненного кордного полотна).

Изобретение относится к переработке полимерного материала и может быть использовано для измерения толщины полосового полимерного материала. .
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров, например для автоматического контроля износа режущей части инструмента, применяемого на многооперационных станках с ЧПУ либо в качестве органа технического зрения робота.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины листов из немагнитных материалов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечных размеров движущегося изделия. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины профилированного листового материала. .

Изобретение относится к устройствам для формирования незамерзающих отверстий во льду водоемов и может быть использовано для забора воды, подкормки рыб и аэрации водоемов в зимнее время.

Изобретение относится к производству ледорезных и земляных работ в строительстве и касается оборудования для образования скважин и ледяном покрове и грунтах. .

Изобретение относится к разработке льда на водоемах, может быть использовано для образования сквозных прорезей во льду и предназначено для снижения металлоемкости устройства для образования прорезей во льду.

Изобретение относится к способам определения толщины льда и может быть использовано в системах управления технологическими процессами и рыболовстве. Сущность: в основу способа положено использование взаимодействия льда и полой герметичной цилиндрической эластичной оболочки с рабочей средой (1) внутри. Для реализации способа рабочей средой (1) оболочки воздействуют на шток пневмоцилиндра (2). Штоком перемещают одну из торцевых стенок металлического прямоугольного резонатора (3), предварительно возбужденного электромагнитными колебаниями. По резонансной частоте резонатора (3) определяют толщину льда. Технический результат: повышение точности измерения толщины льда. 1 ил.
Наверх