Способ определения толщины льда на водоеме и устройство для его осуществления

Фф СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 842 А 1. (5)525 С 1/12 ЕНИ ПИС У СВИДЕТЕЛЬСТ ТОР рно-строительныйвательский и пронститут по компльствуров, М. Г.Денедови В, В. О исов, чинбле ,с.1 на хищных ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩ ДОЕМЕ И УСТРОЙСТВО ТВЛЕНИЯвание: в льдотехнике для ины льда при возведен(54) СПОСОБ ЛЬДА НА. ВО ЕГО ОСУЩЕС (57) Использо деления толщ Ы ЛЯ еОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(56) Никольский Н. М, Срыб. - Воениздат, 1963 Изобретение относится к области льдотехники, а именно к способам определения толщины льда при возведении ледяных переправ. островов, платформ, причалов и других ледяных инженерных сооружений.Известен способ определения толщины льда, включающий образование во льду скважины на всю толщину слоя льда, установку в скважину мерной рейки с неподвижными и подвижными упорами и последующий визуальный отсчет по шкале измерительной райки толщины слоя льда,Недостатком известного способа определения толщины льда является необходимость образования скважины при каждом замере, что при малых толщинах льда потребует применения специальных устройств, типа настилов или помостов. с которых будут выполняться операции по определению толщины льда, Кроме того, способ позволядяных инженерных сооружений, Сущность изобретения, устройство содержит измерительный прибор с градуированной шкалой и рабочий орган, фиксирующий образование и измерение толщины льда, включающий оболочку из эластичного материала с крышкой в виде поплавка и балластом на днище. Отверстия во льду формируют путем размещения в водоеме перед льдообразованием рабочего органа. Определяют толщину слоя льда путем измерения давления, оказываемого на рабочий орган образующимся льдом при переходе воды из жидкой фракции в твердую, и сравнения результатов с тарировочным графиком, где каждому значению давления рабочей среды в полости оболочки приводится соответствующая толщина слоя льда. 2 с,п, ф-лы, 4 ил.вет определить толщину льда ступенчато с образованием при каждом замере толщины новой скважины, т.к. в противном случае неизбежны большие погрешности в результатах измерений.О.Целью изобретения является повыше ние точности определения толщины льда и СО удобства при проведении работ. фПоставленная цель достигается тем, что с,) согласно способу определения толщины льда, отверстия в ледяном покрове формируют путем размещения в водоеме перед льдообразованием рабочего органа, фиксирующего образование и изменение толщйны льда, а в период льдообразования измеряют давление,оказываемое на рабочий орган образовавшимся льдом, и по из. менению давления с помощью тарировочного графика определяют толщину льда.Устройство для определения толщиныльда на водоеме, содержащее измерительный прибор, выполнено с рабочим органом,фиксирующим давление образующегосяльда, включающим цилиндрическую оболочку с крышкой в виде поплавка и бэлластом на днище. При этом оболочкавыполнена из эластичного материала, еедлина превышает предполагаемую максимальную толщину льда, а крышка выполнена из материала с низким коэффициентомтеплопроводности и имеет зэпорный клапан для заполнения.полости оболочки рабочей средой с давлением вышеатмосферного, причем в качестве измерительного прибора использован манометр,сообщенный с полостью оболочки.В результате анализа известных технических решений выявлено, что признаки, отличающие предложенные. технические 20решения, неизвестны,Способ позволяет проводить замерытолщины ледяного покрова с самого началальдообразования, причем непрерывно и сбольшой точностью, При этом отпадает необходимость бурения во льду скважин, какэто требуется при замерах толщины льда визвестных способах. Кроме этого, способпозволяет исключить необходимость нахождения людей на льду, что либо невозможно, либо затруднено в начальныйпериод льдообразовэния при малой толщине слоя льда,На фиг. 1 изображено устройство дляопределения толщины льда, общий вид; на 35фиг. 2, 3 - то же, в период льдообраэования,нэ фиг. 4 - тарировочный график. Устройство для измерения толщины льда включает полую, герметичную, цилин дрическую оболочку 1, полость которой соединена с манометром 2. Оболочка 1 снабжена крышкой в виде поплавка 3, балластом на днище 4 и запорным клапаном 5 для заполнения полости оболочки рабочей 45 средой; давление которой в исходном состоянии р 1 выше атмосферного ро. Крышка 3 выполнена из малотеплопроводного материала, например, пенопласта. что обеспечивает изоляцию полости. оболочки от 50 колебаний температуры наружного воздуха.Поверхность крышки 3, соприкасающаяся сводой (льдом), покрыта слоем 6, выполненным из материала, исключающего возможность примерзания поплавка ко льду 7. В качестве этого слояможет быть принята,например, полиэтиленовая пленка, которая при извлечении оболочки 1 из скважины может быть оставлена во льду или извлечена вместе с крышкой 3.Способ осуществляется следующим образом.Оболочку 1, заполненную рабочей средой с давлением выше атмосферного, размещают в водоеме до начала льдообразования .и фиксируют величину давления р 1 в ее полости, При этом объем полости оболочки будет больше объема при атмосферном давлении, Для обеспечения возможности плавания служит крышка в виде поплавка 3, а для удержания оболочки в заданном вертикальном положении служит балластный груз 4. В период льдообраэования происходит обжатие части эластичной оболочки 1 за счет изменения объема при переходе воды иэ жидкой фракции в твердую. Вследствие этого давление рабочей среды в полости оболочки 1 увеличивается, принимая последовательно значения р 2, рз ит,д,Изменение давления рабочей среды в полости оболочки 1 фиксируется по шкале манометра 2, С помощью тэрировочного графика каждому значению давления р рабочей среды в полости оболочки 1 приводится в соответствие толщина Ь слоя льда 6. При необходимости можно извлечь оболочку 1.из слоя льда после окончания замеров или в других случаях рабочая среда из полости оболочки удаляется через запорный клапан 5, Давление в полости оболочки 1 при этом снижается до атмосферного, вследствие чего она принимает исходное состояние. при этом размер поперечного сечения (диаметр) оболочки становится меньше диаметра скважины и поверхность оболочки отходит от соприкасающейся с ней поверхности льда, что обеспечивает возможность беспрепятственного извлечения оболочки 1 из льда 6. При необходимости с помощью вакуум-насоса (не показан) давление рабочей среды в полости оболочки 1 может быть уменьшено да давления много ниже атмосферного, что обеспечит гарантированный отрыв оболочки от льда. Наличие слоя 6 позволит также беспрепятственно отделить поплавок 3 (вместе с оболочкой) от льда.Использование изобретения позволяет производить замеры толщины льда без устройства скважин во льду. производить замеры с большой точностью практически при любой толщине слоя льда без использования каких-либо специальных приспособлений,Формула изобретения 1. Способ определения толщины льда на водоеме, предусматривающий формирование отверстий в теле льда и произведение измерений физической величины; о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения толщины льда и удобства при проведении работ, отверстия формируют путем размещения в водоеме перед льдообразованием рабочего органа, фиксирующего образование и изменение толщины льда, в качестве физической величины измеряют давление. оказываемое на рабочий орган образующимся льдом, а тол.щину льда определяют по тарировочному графику,2. Устройство для определения толщины льда на водоеме, содержащее измерительный прибор с градуированной шкалой, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что устройство снабжено рабочим органом, фиксирующим образование и измерение толщины льда, включающим цилиндрическую оболочку с крышкой в виде поплавка и балластом на днище. при этом оболочка выполнена иэ эластичного материала, длина ее превышает предполагаемую максимальную толщину льда, а крышка выполнена из материала с низким коэффициентом теплопроводности и имеет запорный клапан для заполнения полости оболочки рабочей средой с давлением выше атмосферного, причем в качестве измерительного прибора использован манометр, сообщенный с полостью оболочки,1796842 рректор П;Гере Составитель И.БекировТехред М.Моргентал ванова едакто изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 640 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035. Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5