Устройство для измерения уровня жидкости

(71) Государственный гидрологический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1474473, кл, 6 01 Р 23/02, 23/16, 1987,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯУРОВНЯ ЖИДКОСТИ(57) Изобоетение относится к приборостроению и может быть использовано в гидрометрии для измерения уровня воды воткрытых водоемах. Цель изобретения -расширение диапазона измерений. Устройство выполнено в виде переносной водомерной рейки, при установке которой нареперную сваю 23 стакан 2 и колокол 13рейки начинают заполняться водой сначалачерез прорезь 5, а потом через демпфируая)5,з 01 Р 23/02, 23/16 щие отверстия 4 и 14, При этом вытеснен ный из колокола 13 воздух проходи трубку 15, открытый запорный кран 16 и затем двигает впереди себя по капилляр+ой грубке 17 жидкостную метку, После заполнения стакана 2 и колокола 13 водой до уровня воды вдоеме метка прекращает свое движение, и по шкале отсчитывают искомый уровень воды, При измерении уровня воды, превышающего высоту колокола 13 (Н), необходимо воспользоваться раздвижной системой, Для это о рейку берут одной рукой за ручку 22, а другой - за корпус и поворачивают ручку против часовой с релки до упора, после чего выдвигают стак"- н 2 из стакана 1 до угора, а затем поворачлвают ручку 22 по часовой стрелке также до упора, пос е чего пролзводят измерение, как указано выше, Йзмеренныйуровень воды определя 1 от как сумму известной постоянной величины Н и переменной величины. снятой со шкалы прибора. 4 ил,.Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в гидрометрии для измерения уровня воды воткрытых водоемах,Целью изобретения является расширение диапазона измерений.На фиг, 1 показано предлагаемое устройство с цилиндрической платой для измерительной трубки, продольный разрез, нафиг. 2 - то же, с плоской платой для измерительной трубки, вид сверху; на фиг, 3 - разрез А - А на фиг,1; на фиг,4 - эапарный кранпробкового типа, поперечный разрез в плоскости измерительной трубки; а - в положении "закрыт", б - в положении "открыт", с 15размещенной в канале пробки жидкостнойиндикаторной меткой,Устройство для измерения уровня жидкости выполнено в виде раздвижной системы, образованной из двух металлических 20или пластмассовых стаканов 1 и 2 примерноравной длины (фиг.2). Внутренний диаметрнеподвижного наружного стакана 1 примерно равен внешнему диаметру внутреннегоподвижного стакана 2. Стаканы входят один 25в другой с некоторым трением. Внутреннийстакан 2 выполняет роль успокоительнойполости, и его нижний торец заглушен посредством днища 3, в котором выполненодемпфирующее отверстие 4. В нижней части стакана 1 имеется прорезь 5, в верхнейчасти - выступ (зуб) 6, который при перемещении стакана 2 входит в один из трех соединенных между собой направляющихпазов, В верхней и нлжней частях стакана 35выполнены поперечные направляющие пазы 7 и 8, перпендикулярные его оси, в видепрорезей-замков, которые соединены между собой третьим направляющим продольным пазом 9, В собранном виде выступ 6 40стакана 1 входит в пэз 7 стакана 2, препятствуя тем самым самапролзвольному изменению взаимного положения стаканов 1 и 2(фиг, 3; разрез на фиг. 1 по пазу 8 аналогиченразрезу А - А на фиг. 1), На верхний конец 45стакана 2 навинчена пластмассовая цилиндрическая платэ 10, которая сверху закрытакрышкой 11 с отверстием 12. Внутри успокоительной полости стакана 2 аазмещен искреплен с ней колокол 13, В нижней части колокола 13 выполнено демпфирую щее отверстие 14, э верхняя ега часть посредством ибкой трубки 15 через запорныйкран 16. пробкового типа соединена с прозрачной измерительной капиллярной трубкой 17, Последняя нэвитэ спиралью наплату 10, а ее свободный конец выведен ватмосферу, Вдоль трубки 17 на г,лате 10нанесены деления шкалы (не показаны). Таким образом, устройства (водомерная рейка) состоит из двух часей: неподвижной части - корпуса стакана 1 и подвижной части, включающей в себя жестко скрепленные со стаканом 2 остальные детали рейки, Плата 10 может быть выполнена плоской, с навитой в виде спирали па ее плоскости измерительной трубкой 17, как это показано на фиг. 2,в остальном же изображенная на фиг, 2 водомерная рейка ничем не отличается от приведенной на фиг, 1,Подвижная часть запорного крача 16 выполнена в виде притертой пробки 18 со сквозным каналом 19, площадь поперечного сечения которого равна площади поперечного сечения капиллярнай трубки 17, В корпусе крана 16 па его периметру выполнены два отверстия 20, которые при закрытом кране совпадают с каналом 19 (фиг. 4 а), Через отверстия 20 канал 19 заполняют жидкой меткой 21 (фиг,4 б), Устройство снабжено также ручкой 22.На фиг. 1 обозначено расстояние Н от плоскости реперной сваи 23 (нулевая отметка уровня) до входного отверстия 14 колокола 13 при раздвинутом телескопическом разьеме. Максимальный измеряемый уровень воды без использования телескопического разьемэ желательно иметь чуть больше величины Н.Для приведения устройства в исходное положение кран 16 сначала устанавливают в положение "закрыт" (фиг.4 а) и через отверстие 20 вводят в канал 19 каплю воды (желательно подкрашенной), Благодаря капиллярным свойствам канала 19 жидкость входит в него самотеком (втягивается), после чего кран 16 переводят в положение "открыт", при этом метка 21 соединяется с капиллярным каналом трубки 17 (фиг,4 б).Если измеряемый уровень воды не превышает величины Н, та для измерения уровня рейку ус-.анавливают на реперную сваю 23 в вертикальном положении, при этом успокоительные палс "ти стакана 2 и колокола 13 начинают заполняться водой через прорезь 5 и затем через демпфирующие отверстия 4 и 14, что приводит к более полному гашению волнения (по сравнению с процессом при использовании рейки ГР - 23, у которой имеется только одно демпфирующее отверстие), при этом вытесненный из колокола 13 воздух через трубку 15 и открытый кран 16 поступает в трубку 17, двигая впереди себя жидкостную метку 21, Из трубки 17 вытесненный воздух выходит через нижний ее конец в атмосферу, После заполнения стакана 2 и колокола 13 водой до уровня воды в водоеме метка 21 прекращает свое движение, после чегопо шкале отсчитывают искомый уровень воды, Ири извлечении водомерной рейки из жидкости вода вытекает из нее через отверстия 4 и 14, при этом в колоколе 13 образуется вакуум и метка 21 возвращается на прежнее место внутри канала 19, после чего кран 16 закрывают до следующего измерения, которое производят с той же меткой,Если перед извлечением рейки,из воды кран 16 перевести в положение "закрыт", то метка 21 ост." нется на прежнем месте, благодаря цему:нятие показаний по шкале можно производить и после извлечения рейки из воды, однако при этом следует помнить, что при изменении атмосферного давления показания прибора будут нарушены. Для того чтобы они не зависели от изменения атмосферного давления, необходимо метку 21 изолировать от атмосферы. Для этого в конец трубки 17 включают второй запорный кран (не показан) и перед извлечением оейки из воды вместе с краном 16 переводят его в положение "закрыт", однако при этом следующее измерение уровня воды приходится производить с новой жидкостной меткой.При измерении уровня воды, превышающего величину Н, необходимо воспользоваться раздвижной системой. Для этого рейку берут одной рукой за ручку 22, а другой - эа корпус стакана 1 и поворачивают подвижную часть рейки против часовой стрелки до упора выступа 6 в стенку паза 9 (фиг,3), после чего выдвигают подвижную часть из стакана 1 до упора выступа 6 в дно .стакана 2 и затем поворачивают ручку 22 по часовой стрелке также до упора, в результате чего выступ 6 войдет до упора в паз 8, при этом стаканы 1 и 2 будут жестко зафиксирооаны один относительно другого от продольного перемещения, а водомерная рейка увеличит свою длину на величину Н, т,е.примерно вдвое, Затем рейку устанавлива 5 ют на сваю 23 и измеряют уровень воды, какэто описано выше, при этом измеренныйуровень воды определяют как сумму постоянной величины Н и переменной величины,снятой со шкалы прибора, В данном случае10 получают экономию во времени измеренияуровня воды, Эта экономия равна времени,необходимому для измерения уровня водыравного величине Н,Количество колен подвижного разьема15 можно увеличить до трех-четырех, при этомсоответственно уменьшится как высота рейки в собранном виде, так и время измеренияуровня воды при выдвинутом колене,Формула изобретения20 Устройство для измерения уровня жидкости, содержащее чувствительный элементколокольчого типа, соединенную с ним измерительную капиллярную трубку с нанесенной на ее поверхность шкалой и25 механизм ввода в измерительную трубку индикаторной жидкости, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения диапазонаизмерений, в него введены два коаксиальных стакана с фиксаторами взаимного поло 30 жения, при этом внутренний стаканустановлен с возможностью вертикальногоперемещения и выполнен с отверстием, сообщающим с атмосферой его внутреннююполость, в которой жестко закреплен коло 35 кол, а фиксаторы взаимного положения стаканов установлены один относительнодругого на расстоянии, не превышающемвысоты колокола.1693389 Редактор Г. Бельская лец яка зводственно-из 4 О 68 1 ИИПИ Гоставитель Н. Мараховскаяехред М.Моргентал Коррект Тираж Подписноерствен ного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ский комбина "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10