Устройство для измерения уровня воды в водоемах

Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях. Устройство для измерения уровня воды в водоемах включает вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы. Внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен, преимущественно, на центральную часть плавающего в воде диска. Труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, которое размещено соосно ее главной оси. Предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию устройства, а также повышает точность измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня воды в естественных и замкнутых водоемах. Оно может быть использовано также в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для контроля уровня жидкости в различных стационарных резервуарах-накопителях.

Известен уровнемер, содержащий немагнитную трубу, поплавок, поршень, расположенный в трубе, измеритель разности давлений над поршнем и под ним и две дополнительные емкости (патент на изобретение №2006001, кл. G01F 23/72).

Недостатком известного уровнемера является то, что он не обеспечивает передачу информации на значительное расстояние, не обеспечивает процесс измерения в автоматическом режиме, обладает низкой точностью и надежностью. Указанные недостатки обусловлены тем, что информация об измеряемом уровне отображается на U-образном стеклянном манометре с линейкой.

Известно также устройство для измерения уровня жидкости, содержащее вертикально установленную трубу и преобразовательный элемент (патент на изобретение №2029922, кл. G01F 23/72).

Недостатком этого устройства является низкая надежность работы преобразовательного элемента и потеря информации в результате частого нарушения электрического контакта между линейным резистивным элементом и подвижным токосъемным движком.

Наиболее близким к заявляемому объекту по своей сущности является устройство на основе лазера для измерения расстояния до совместнойцели и/ или уровня жидкости, включающее вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы, при этом внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен, преимущественно, на центральную часть плавающего в воде диска (Патент RU 2101731, МПК G01S 17132, опубл. 10.01.1998 г. - ПРОТОТИП).

Данное устройство предназначено исключительно для измерения уровня различных жидкостей, находящихся в закрытых цистернах и баках, расположенных, как правило, в закрытых ангарах.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и низкая точность измерения. Сложность конструкции обусловлена тем, что она содержит дополнительно специальные фланцы либо направляющие элементы с целью исключения возможности перевертывание поплавка под влиянием турбулентных потоков воды. Устройство также не имеет системы защиты, исключающую попадание в канал трубы сверху осадков, что делает возможным его применение для измерения уровня воды в открытых водоемах в ветреную и дождливую погоду.

Техническим результатом от использования заявленного технического решения является упрощение конструкции устройства и повышение точности измерения.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для измерения уровня воды в водоемах, включающем вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы, при этом внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен преимущественно на центральную часть плавающего в воде диска, согласно изобретению труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, размещенную соосно главной ее оси.

Технический результат достигается и тем, что размеры отверстия в насадке составляют преимущественно 10-20 мм.

На чертеже изображено устройство для измерения уровня воды в водоемах.

Устройство содержит вертикально расположенную трубу 1, в нижней части которой размещена насадка 2 с отверстием 3 по оси для подвода воды 4 в полость трубы 1. Внутри трубы 1 размещен свободно плавающий в воде поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска 5, перекрывающего сечение трубы 1 по внутреннему его контуру с зазором 6. Поплавок выполнен из легкого влагоотталкивающего материала, например пластика. В верхней части трубы 1 размещен измерительный прибор 7, в качестве которого можно использовать оптический или иной измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен преимущественно на центральную часть, плавающего в воде диска 5. Отверстие 3 в насадке 2 размещено соосно главной оси трубы 1 и составляет, преимущественно, 10-20 мм в диаметре. Труба в верхней части содержит кожух 8, защищающий измерительный прибор 7 от метеоосадков и солнечного излучения, а также выпускное отверстие 9, связывающее полость трубы 1 с внешней воздушной средой водоема.

Устройство для измерения уровня воды в водоеме работает следующим образом.

Для измерения уровня воды в водоеме устройство предварительно крепят к стойке, размещенной у берега, либо к свае, вбитой в основание водоема (стойка и свая на чертеже не показаны). При этом нижний конец трубы 1 должен быть опущен в воду на глубину, превышающую максимальный зафиксированный уровень колебания воды для данного рассматриваемого водоема. В процессе работы устройства вода 4 из водоема через отверстие 3 насадки 2 поступает в полость трубы 1 и останавливается на уровне, соответствующем уровню воды в водоеме. Данный уровень принимается в качестве исходного базового уровня, относительно которого в дальнейшем ведется отсчет колебания уровня воды в водоеме. При этом зондирующий луч (на чертеже показан стрелкой) от измерительного прибора 7, попадая на центральную часть плавающего в воде диска 5, отражается от него в обратном направлении и поступает на вход прибора, где затем сигнал обрабатывается, и полученный результат, характеризующий изменение уровня воды в водоеме, выдается на дисплей прибора либо передается дистанционно по радиоканалу потребителю. Размещенный в верхней части трубы кожух 8 защищает измерительный прибор 7 от метеоосадков и солнечного излучения, а выпускное отверстие 9 связывает полость трубы с внешней воздушной средой водоема, что исключает влияние внешнего атмосферного давления на точность результатов измерения.

Отличительные признаки заявленного технического решения упрощают конструкцию устройства за счет того, что исключается необходимость в использовании таких сложных элементов, как специальные фланцы и фиксирующие направляющие, исключающие перевертывание поплавка под влиянием турбулентных потоков воды. При этом повышается точность измерения уровня воды в водоемах за счет использования гашения колебаний воды в трубе поплавком. Отверстие в насадке является также своеобразным демпфером, гасящим колебания воды внутри трубы, вызванным резким возмущением воды на поверхности водоема вблизи трубы, в результате воздействия на водную гладь водоема дождевых и ливневых осадков, а также ветра. Точность измерения при этом может составлять ± 0,2 мм,

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию устройства, а также повысить точность измерения до уровня ±0,2 мм для случая использования лазерных дальномеров.

Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях.

1. Устройство для измерения уровня воды в водоемах, включающее вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы, при этом внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен преимущественно на центральную часть плавающего в воде диска, отличающееся тем, что труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, которое размещено соосно ее главной оси.

2. Устройство для измерения уровня воды в водоемах по п. 1, отличающееся тем, что отверстие в насадке составляет преимущественно 10-20 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерителям жидкости, а именно к устройствам контроля уровня жидкости. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения уровня и плотности нефтепродуктов, сжиженных газов и других жидкостей, в том числе взрывоопасных, при их отпуске, приеме и хранении.

Изобретение относится к ультразвуковому измерению уровня жидкости и может быть использовано для измерения как верхнего уровня, так и границы раздела жидких сред с различной плотностью.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения уровня и плотности нефтепродуктов и других жидкостей, в том числе взрывоопасных, при их отпуске, приеме и хранении.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям расхода и уровня жидкости, и может использоваться в фотоэлектронных расходомерах и уровнемерах поплавкового типа.

Изобретение относится к области эксплуатации стационарных резервуаров с топливом, водой или другими жидкостями и может быть использовано при работах, связанных с определением высоты уровня жидкости.

Изобретение относится к области измерительной техники, автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах измерения уровня и плотности нефтепродуктов и других жидкостей, в том числе взрывоопасных, при их отпуске, приеме и хранении.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам контроля уровня жидкости. .

Изобретение относится к ультразвуковым контрольно- измерительным устройствам и может быть использовано для контроля уровня жидкостей. .

Использование: измерительная техника на основе видеоизмерений. Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, содержащий в качестве фотоприемника телекамеру с объективом, ПЗС-матрицей и электронным узлом, формирующим стандартный телевизионный видеосигнал, и точечные источники света, установленные на окружности вокруг объектива телекамеры и оптически связанные через измеряемый уровень жидкости с телекамерой.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения границы раздела прозрачных жидких сред с отличающимися коэффициентами преломления, измерения высоты уровня жидкости и создания отсчетного устройства гидростатического нивелира.

Изобретения относятся к волоконно-оптической технике и могут быть использованы для измерения уровня жидкости, в том числе и криогенной. Техническим результатом предлагаемого способа и устройств является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля объема и уровня жидкости. Техническим результатом служит повышение точности определения уровня и фиксация динамики его изменения с высокой точностью.

Изобретение относится к устройству для контроля и/или индикации колеблющегося уровня масла в маслосборнике винтового компрессора при различных эксплуатационных режимах винтового компрессора.

В настоящем изобретении предложена полая призма для обнаружения уровня жидкости при наличии светового пучка, включающая в себя полый элемент, диэлектрические элементы, герметизированные относительно полого элемента, при этом один из диэлектрических элементов расположен под углом наклона к другому, герметичное полое пространство, расположенное между указанными диэлектрическими элементами, в которой падающий световой пучок входит сквозь первый диэлектрический элемент при нормальном падении и выходит как выходящий пучок сквозь второй диэлектрический элемент и в которой выходящий световой пучок остается неотклоненным, когда полый элемент не погружен в жидкую среду, и выходящий пучок претерпевает отклонение, когда он погружен в жидкую среду.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах товарного учета нефтепродуктов. Система для контроля параметров жидкости в цистерне содержит корпус 1, выполненный в виде поплавка, полуутопленного за счет груза 2, расположенного в его нижней части.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения уровня жидких сред. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для измерения количества сконденсированного пара. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости и сыпучих сред, находящихся в какой-либо емкости.

Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях. Устройство для измерения уровня воды в водоемах включает вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы. Внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен, преимущественно, на центральную часть плавающего в воде диска. Труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, которое размещено соосно ее главной оси. Предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию устройства, а также повышает точность измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх