Поплавковый глубиномер для дистанционного измерения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 61 А 1 42, 0 01 В 3/28 цю 60 НИЕ ИЗО ТЕН АВТОР У СВИДЕТЕЛЬС(54) ПОПЛАВКОВЫЙ ГЛУБИНОМЕР ДЛЯ ИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ 7) Изобретение относится к техническим измерителям и может быть использовано для измерения глубин рек, каналовморя с берега при наличии водотока. Для проведения измерений поплавок 1, а вместе с ним мерный линь 9 с грузом 11 перемещают в требуемую точку акватории под действием водотока, при этом поплавок 1 соединен с берегом гибкими связями 2, 3, 4 с тросом 5 и устройством перемещения в виде телескопической штанги 7, Изменяя длину штанги 7 в зависимости от положения поплавка 1 поотношению к берегу, уменьшают воздействие водотока на мерный линь 9 при увеличении длины штанги 7 и удалении поплавка 1 от берега. Телескопическую штангу 7 перемещают вдоль берега против течения на расстояние, равное расстоянию из измеряемой точки акватории до берега, при этом сматывают трос 5 и мерный линь 9 с катушек 8 и 12, Трос 5 натягивается и под действием вращательного момента от воздействия потока поплавок 1 перемещается в нужную точку акватории. Сматывая мерный линь 9 с катушки 12 до момента касания грузом 11 дна и подтягивая груз 11 к поплавку 1, апре- Я деляют разницу в длине мерного линя 9, которая представляет собой глубину, 2 ил.Изобретение относится к техническимизмерителям и может быть использованодля измерения глубин рек, каналов, моря сберега при наличии водотока (течения) относительно берега, с которого проводятся измерения,Цель изобретения - упрощение и удобства эксплуатации в акватории и повышения точности измерения при наличииводотока.На фиг. 1 изображена акватория, гдепроводятся измерения, разрез; на фиг. 2 -акватория, вид сверху (чвод - направлениескорости водотока, Мвр - вращательный момент).Поплавковый глубиномер содержит поплавок 1, соединенный гибкими связями 2 -4 с тросом 5, который проходит в кольцах 6и намотан на катушку 8 с тормозом и стопором (не показаны). закрепленную на телескопической штанге 7, мерный линь 9,проходящий в кольцах 10 поплавка 1 и кольцах 6 телескопической штанги 7, Один конец мерного линя 9 соединен с грузом 11, авторой через устройство для контроля эанатяжением, состоящее из ролика 13 и динамометра 14, намотан на катушку 12 с тормозом и стопором (не показаны),Поплавковый глубиномер работает следующим образом.Перед проведением измерений в зависимости от условий проведения измерений(скорости водотока и крутизны берега) подбирают длины гибких звеньев 2 - 4 и фиксируют их с условием, чтобы поплавок 1 поинатяжении троса 5 устройства перемеще.ния (расположенного выше по течению относительно поплавка) перемещался противтечения (вверх по течению), Поплавок 1 сподтянутым к его нижней части грузом 11помещают в воду (где есть водоток), Телескопическую штангу 7 перемещают вдольберега против течения (вверх по течению) нарасстояние, равное расстоянию от измеряемой точки акватории до берега, при этомсматываюттрос 5 и мерный линь 9 с катушек8 и 12 (катушка 12 при этом притормаживается, чтобы удержать груз 11 у поплавка),Производят натяжение троса 5. Под действием вращательного момента Мвр от воздействия водотока поплавок 1перемещается в требуемую точку акваториивверх по течению,Сматывая мерный линь 9 с катушки 12до момента касания грузом 11 дна и подтягивая груз 11 к поплавку 1, определяют разницу в длине мерного линя 9, котораяпредставляет собой глубину Н 1, Глубина акватории в измеряемой точке Н равнаН Н 1+ Й. 10 15 20 25 ж 0 35 40 45 50 55 По показаниям динамометра 14 определяют положение груза: на дне, между дном и поплавком и в положении, подтянутом к поплавку ЬЬ (показания будут разными), При проведении измерения недалеко от берега телескопическая штанга 7 находится в сложенном состоянии, по мере удаления измеряемых точек от берега штанга 7 раздвигается, что обеспечивает удобство пользования и позволяет основную часть мерного линя 9 держать под водой.Измерения длины троса 5 (что является расстоянием от измеряемой точки акватории до берега), а также разницу в длине мерного линя (что представляет глубину Н 1) можно производить прямым измеречием (измерительной рулеткой или линейкой) или косвенным измерением: по меткам на тросе 5 и мерном лине 9, которые проходят через кольца 6, штанги 7, Другим косвенным методом замерения длин троса 5 и мерного линя 9 является метод счета оборотов катушек 8 и 12, которые в этом случае для удобства пользования снабжены счетчиками числа оборотов (не показаны). Измеряемая длина в этом случае равна1=,тг д и,где- измеряемая длина троса или мерного линя);.гав постоянная величина - 3,14;б - диаметр катушки (на которой наматывается мерный линь или трос);и - число оборотов катушки,Для аффективного воздействия водотока на поплавок его подводная часть выполнена плоской и располагается вертикально в воде. С целью устойчивости поплавка его центр тяжести смещен к нижней части. Поплавок соединяется с тросом устройства перемещения тремя гибкими связями по трем точкам, не лежащим на одной прямой, для ориентации в водотоке в одном заданном положнении: вертикально и под углом а к направлению скорости водотока, Угол а выбирается в зависимости от скорости водотока, где производятся измерения. Чем больше скорость, тем меньше угол а . Регулировка угла осуществляется изменением длины гибкого звена 4 (фиг. 1). Для увеличения угла требуется уменьшить длину гибкого звена 4 и наоборот, В зависимости от крутизны берега, с которого ведутся измерения, устанавливается длина гибких звеньев 2 и 3 (фиг. 1). Таким образом, длины гибких звеньев 2 - 4 (фиг, 1) подбирают в зависимости от величины скорости водотока, чтобы при натяжении троса устройства перемещения поплавок располагался в водотоке вертикально и под углом а к направ 5 1615561лению скорости тока, При натяжении троса устройства перемещения, которое должно быть расположено по отношению к поплавку выше по течению водотока, произойдет натяжение гибких связей и поплавок сориентируется под углом к направлению скорости водотока (фиг, 1), При этом водоток, воздействуя на плоскость подводной части поплавка, будет стремиться развернуть поплавок так, чтобы угол а был равен нулю, чему будут препятствовать гибкая связь 4 и трос 5 (фиг, 1), которые нерастяжимы, Таким образом, под воздействием водотока на поплавок будет действовать вращательный момент Мер, направленный против, течения который будет стремиться, чтобы угол а был равен О),Под воздействием этого момента поплавок будет перемещаться по дуге окружности радиусом, равным сумме длины троса устройства перемещения и гибкой связи, центром окружности будет расположение штанги устройства перемещения, т.е. поплавок будет перемещаться вверх по течению до положения, когда угол абудет равен О, Это произойдет, когда поплавок и устройство перемещения будут расположены на одной прямой, перпендикулярной направлению скорости водотока. т, е. когда поплавок переместится вверх по течению до положения устройства перемещения, Изменяя длину троса устройства перемещения, можно менять радиус траектории перемещения поплавка, т.е. устанавливать положение поплавка дальше или ближе к берегу. Поскольку через кольца поплавка проходит мерный линь с грузом на конце, опуская груз до касания им дна и подтягивая его к поплавку можно проводить измерения глубин акватории в местах, где будетпроходить поплавок. Угол аэкспериментально установлен 0 - 2 ОО. При а = 0 пере 5 мещения поплавка вверх по течению небудет из-за отсутствия в этом случае момента вращения Мвр (плоскость подводной части поплавка будет параллельна направлениюскорости водотока). При а= 20(как показали10 эксперименты) перемещение поплавкавверх по течению резко ухудшается, что связано с возрастанием сопротивления перемещению с увеличением угла а . Дляпроведения измерений ниже по течению15 трос устройства перемещения сматывают скатушки и поплавок перемещается водотоком в требуемую точку или переносят устройство перемещения вдоль берега ниже потечению.20 Формула изобретенияПоплавковый глубиномер для дистанционного измерения, содержащий поплавок,связанный с мерным линем, намотанным накатушке, на свободном конце которого за 25 креплен груз, измеритель натяжения линя иустройство перемещения поплавка, трос которого свободным концом соединен с поплавком, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения и удобства эксплуатации30 в акватории и повышения точности измерения при наличии водотока, подводная частьпоплавка выполнена плоской, а устройствоперемещения выполнено в виде телескопической штанги с тремя гибкими связями,35 установленными с возможностью изменения их длины и соединяющими поплавок втрех точках, не лежащих на одной прямой, стросом,1615561 Составитель Н;Мараховскаяедактор Е. Папп Техред М.Моргентал Корректор А. Обруча гарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород аказ 3980 Тираж 541 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5