Уровнемер

(19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 0 юл. %36 ий научно-иссл ты почв от зро и Ю.И.Колесни Е.А. Самописе ный листок М ой территориал кой информац(21) 4769418/ (22) 18.12,89 (46) 30.09.92. (71) Украинск институт защ (72) А.Р.Зубов (56) Гаршинев Информацио Межотраслев учно-техниче ды, 1979, с,4,едовательскии зииковц уровня воды, 396-79, Курск: ьный центр наии и пропаган 1765706 А(57) Использование: измерительная техника, а именно устройства для регистрации уровня жидкостей, применяемых преимущественно в эрозионно-гидрологических исследованиях, Сущность изобретения: при изменении уровня поплавок 10 воздействует на пластину 9, перемещение которой передается перу 8, посредством которого осуществляется запись величины уровня.1 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для регистрации уровня жидкостей, применяемым преимущественно в эрозионно-гидрологических исследованиях в сочетании с водомерными приспособлениями,Известны серийно выпускаемые уровнемеры - самописцы уровня типа "Валдай". Уровнемеры содержат поплавок, связанный посредством гибкого тросика с регистрирующим блоком, включающим барабан с диаграммной бумажной лентой и каретку с перам, приводимую в движение часовым механизмом вдоль образующей барабана.Недостатком самописца "Валдай" является сложность монтажа и обслуживания, не позволяющие использовать его на широко применяющихся в исследованиях небольших временных стоковых площадках площадью менее 0,5 га.Наиболее близким к изобретению является уровнемер, содержащий поплавок и регистрирующий блок, состоящий из корпуса, в котором размещен барабан с диаграммной лентой и часовым механизмом с маятником, вертикальный шток, жестко соединенный с поплавком, и рычаг с пером, связанный со штоком. Уровнемер устанавливают с помощью кронштейнов на щите водослива-водомера. При возникновении поверхностного стока поплавок перемещается синхронно колебаниям уровня воды, а рычаг с пером регистрирует их на диаграммной ленте (прототип),Недостатком прототипа является то, что он требует регулярного обслуживания в виде подзавода часового механизма не реже, чем раз в четыре-пять суток, и подзаправки чернилами для поддержания постоянной готовности уровнемера к записи вероятных колебаний уровня воды. Другим недостат.ком является то, что запись колебаний уровня воды осуществляется только в масштабе 1:1, поэтому для регистрации подъема уровня воды свыше 94 мм (высота серийно выпускаемого барабана с часовым механизмом) необходимо удлинять барабан.Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации уровнемера,Цель достигается в результате того, что в известном уровнемере,.содержащем поплавок и регистрирующий блок, состоящий из корпуса, в котором размещен барабан с диаграммной лентой и часовым механизмом с маятником, вертикальный шток, жестко соединенный с поплавком, и рычаг с пером, связанный со штоком, введен стопорно-пусковой элемент, упругая пластинаи ограничители, установленные на штоке, при этом упругая пластина расположена между ограничителями с возможностью перемещения относительно штока и связана с рычагом, стопорно-пусковой элемент размещен над часовым механизмом и укреплен шарнирно одним концом на барабане с возможностью поворота в вертикальной плоскости, а свободный конец выполнен с возможностью взаимодействия с маятни: ком часового механизма, при этом стопор- но-пусковой элемент связан со штоком,Техническая сущность и принцип действия уровнемера поясняется чертежом, на котором показан продольный вертикальный разрез прибора.Уровнемер имеет корпус, состоящий из основания 1 с крышкой 2, в котором на вертикальной оси 3 размещен барабан 4 с бумажной диаграммной лентой, внутри которого имеется часовой механизм МЧС или МЧН с суточным или недельным оборотом 5, Наиболее удобным вариантом является изготовление уровнемера на базе гидрометеорологического самописца термографа, имеющего кроме выше перечисленных элементов рычажный механизм 6, Уровнемер содержит также рычаг 7 с пером 8 на конце, На основании 1 с помощью держателя закреплена упругая пластина 9. Датчик уровня - поплавок 10 выполнен в виде легкого удлиненного цилиндра, Поплавок надет на шток 11 с ограничителями 12, вставленный в направляющие отверстия скобы 13 и держателя 14, Шток проходит также сквозь отверстие в упругой пластине 9, причем она расположена между ограничителями 12 с возможностью свободного перемещения штока на 1 - 2 мм, Свободный конец пружины присоединен к рычагу с пером. В случае использования деталей термографа это соединение осуществляется посредством рычажного механизма 6, как показано на чертеже. Над часовым механизмом размещен стопорно-пусковой элемент в виде коромысла 15, закрепленного шарнирно одним концом 16 на барабане с возможностью поворота в вертикальной плоскости, Свободный конец коромысла опирается на обод маятникового колесика 17 часового механизма. Верхняя часть штока изогнута, а его конец нависает над осью 3 и связан с коромыслом 15 посредством карабина (вертлюга) 18, Основание уровнемера крепится кронштейнами 19 к стенке водослива-водомера 20. Высота поплавка должна быть такой, чтобы при его погружении в воду надводная часть была по высоте равна высоте выреза водослива.При отсутствии поверхностного стока шток с поплавком висит на упругой пластине 9 и не воздействует на коромысло 15,1765706 поплавка. Если полученное значение неудобно, то, задаваясь оптимальным диаметром, корректируют параметры пластины и выбор материала. Масштаб записи колебаний уровня воды можно изменять в сторону уменьшения, поэтому уровнемер отличается компактностью и меньшими затратами на изготовление, Часовой механизм уровне- мера не требует регулярного подзавода, поэтому резко уменьшаются трудоемкость и затраты средств на обслуживание прибора,Составитель А.Зубов Редактор Т,Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор Н,КорольЗаказ 3379 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 которое находится в опущенном состоянии и препятствует колебаниям маятника, При возникновении поверхностного стока уровень воды перед водосливом поднимается, При достижении уровнем воды нуля водо слива поплавок начинает всплывать и перемещается в пределах люфта, при этом шток приподнимает коромысло и его свободный конец отходит от маятникового колесика. Часовой механизм начинает работать и вра щать барабан, Дальнейший подъем уровня приводит к увеличению Архимедовой силы, действующей на поплавок, а следовательно, и на упругую пластину. Пластина изгибается, перемещение ее конца передается перу, 15 многократно увеличиваясь за счет разности длин плеча приложения силы и плеча, образованного пластиной и рычагом с пером. При использовании рычажного механизма термографа перемещение пера вдоль бара бана в 50 раз больше, чем деформация пружины. Запись колебаний уровня воды осуществляется в масштабе, позволяющем на ленте 94 мм (высота барабана) отразить колебания в нужном диапазоне (обычно до 25 50 см), При падении уровня воды в результате затухания стока деформация пластины уменьшается, перо опускается книзу, регистрируя падение уровня, а затем отключается механизм вращения до следующего 30 периода стока, Подбор пружины и размеров поплавка осуществляется на основании закона Гука, При этом по модулю Юнга материала пружины и размеры ее поперечного сечения, а также требуемому масштабу за писи рассчитывают необходимый диаметр Формула изобретения Уровнемер, содержащий поплаво и регистрирующий блок, состоящий из корпуса, в котором размещен барабан с диаграммной лентой и часовым механизмом с маятником, вертикальный шток, жестко сОединенный с поплавком, и рычаг с пером, связанный со штоком, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, в него введены стопорно-пусковой элемент, упругая пластина и ограничители, установленные на штоке, при этом упругая пластина расположена между ограничителями с возможностью перемещения относительно штока и связана с рычагом, стопорно-пусковой элемент размещен над часовым механизмом и закреплен шарнирно одним концом на барабане с возможностью поворота в вертикальной плоскости, а свободный конец выполнен с возможностью взаимодействия с маятником часового механизма, при этом стопорно-пусковой элемент связан со штоком.