Устройство для измерения расхода

(19) (11) 1 Е 1/20 2 но-исследователього использования ьство СССР20, 1987.ИЗМЕРЕНИЯ РАС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Центральный науский институт комплексводных ресурсов(57) Изобретение относится к гидрометрии и предназначено для .измерения расходов. Целью изобретения является увеличение диапазона глубин при расширении диапазона измерения расходов. Устройство измеряет расход жидкости посредством измерения местной скорости в точке, где она равна средней скорости потока. Датчик скорости 15 выставляется в точку средней скорости потока посредством связанных между собой штанг 5 и 6, расположенных в защитных корпусах, соединенных с потоком посредством отверстий 18. 2 ил,Изобретение относится к гидрометриии предназначается для измерения расходовпосредством измерения местной скорости вточке, где она равна средней скорости потока. 5Цель изобретения - увеличение диапазона глубин при расширении диапазона измерения расхода.На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - то же, при расположении штанг в одном цилиндриче". омсосуде, одновременно выполняющие ункции сваи,Устройство содеркит горизонтальныйнеподвижно установленный относительно 15земли брус 1, удерживаемый сваей 2, направляющие 3 и 4, в которых соответственно установлены цилиндрические штанги 5 и6, имеющие форму поперечного сечения,исключающую поворот штанг вокруг их вертикальной оси, с возможностью вертикального перемещения, а нижние концыкоторых связаны гибкой связью 7 черезблок 8, имеющий ось 9, установленную между штангами 5 и 6 на неподвижной опоре. 25Штанги 5 и 6 установлены соответственно вцилиндрических сосудах 10 и 11 (фиг, 1),имеющих жесткие стенки и жестко прикрепленных к брусу 1, с возможностью вертикального перемещения штанг 5 и 6 в 30сосудах 10 и 11, Нижний конец штанги 6гибкой связью 12, например в виде двойнойсинтетической лески, связан через блок 13,установленный в верхней части сосуда 11 сдержателем 14 датчика 15 скорости, выполненным с возможностью вертикальногосмещения, например вдоль направляющей16, установленной на внешней поверхностисосуда 11, который выполнен полым, например с возможностью заглубления в грунт, 40что позволяет увеличить диапазон смещения датчика 15. Сосуд 11 гидравлически соединен с сосудом 10, например трубой 17,расположенной у дна. Сосуд 10 имеет отверстие 18 с фильтром, гидравлически соединяющим поток с сосудом 10, расположенныму дна и выполненным с исключением возможности попадания наносов в сосуд 10. Наштанге 5 размещен срез для установки накладок 19. На штанге 6, как и в известномустройстве, расположен груз 20, выполненный с возможностью изменения его массы. При работе устройства в потоке, изменение скоростной структуры которого являетея нежелательным, штанги 5 и 6 размещены в общем цилиндрическом жестком сосуде 2 ( 10, 11), выполняющем одновременно функции сваи (фиг. 2). Устройство работает следующим образом,При изменении отметки поверхности воды изменяются значения сил выталкивания штанг 5 и 6 водой. Штанги стремятся занять положение, при котором результирующие силы их воздействия на гибкие связи 7 и 12 равны, В результате при изменении отметок поверхности воды штанга 5, имеющая большую площадь поперечного сечения, чем штанга 6, изменяет свое положение по вертикали в направлении изменения отметки поверхности воды, в то время, как штанга 6 изменяет свое положение в обратном направлении, причем величины их смещения равны. Смещение штанги 6, например ко дну, вызовет одинаковое смещение держателя 14 по вертикали, но в обратном направлении, так как штанга 6 связана гибкой связью 12 с держателем 14 через блок 13, изменяющий их направление движения практически в противоположном направлении,Если при этом соблюдается соотношениеЛ 2 - 1Ъ 2 .где аъ - площадь поперечного сечения штанги, имеющей меньшую площадь поперечного сечения, в пределах Ь;щ Б - то же штанги, имеющей большую площадь поперечного сечения;ЛЛ . - величина изменения отметки воды;и - величина смещения штанг по вертикали при изменении отметок воды на ЬЕ, то подбором значений а и щБ в пределах и обеспечивают такое смещение держателя 14 с датчиком 15, которое обеспечит перемещение датчика 15 из точки М 1 в которой местная скорость равна средней при отметке воды Е 1 в точку М 2, расположенную на той же вертикали и в которой местная скорость равна средней при отметке Е 2, где Ж = .1 - Е 2, т,е, сместится на требуемую величину Ж,Таким образом, датчик 15 сместится на ту же величину и в том же направлении в предлагаемом устройстве, что и штанга 5 с датчиком в известном устройстве. Однако при этом величину давления потока воспринимают на себя не штанги, а цилиндрические сосуды 10 и 11. Так как эти сосуды гидравлически связаны с потоком через отверстие 18 с фильтром, расположенное у дна в стенке сосуда 5, где давление потока равно статическому давлению воды, что можно обеспечить, используя известные зависимости изменения давления вдоль по1606862 Г,Гоставитель М, Перовехред М.Моргентал Редактор М,Заказ 3544ВНИИПИ ктор В.Ги еш Тираж 547 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент город, ул. Гагарина, 101 верхности цилиндра, то уровень отметки воды в сосуде 10, а также в сосуде 11, гидравлически связанном с сосудом 10, находится на отметке воды потока. При изменении отметки воды в потоке соответственно изменяется отметка воды в сосудах 10 и 11, т.е. отсутствие давления потока на штанги 5 и 6 в предлагаемом устройстве позволяет не только расширить диапазон измерения расходов при больших скоростях потока, но и существенно повысить точность измерений, а главное уменьшить влияние изменения скорости потока на точность измерений, возникающей из-за изменения давления потока на штанги 5 и 6. Формула изобретения Устройство для измерения расхода по 5 авт,св, %1462108,отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона глубин при расширении диапазона измерения расхода в сторону больших расходов, штанги размещены в полом защитном корпусе с 10 отверстием, расположенным в его нижней части, в месте, где давление потока равно статическому давлению воды, при этом защитный корпус углублен нижеотметкидна водотока.