Устройство для определения водо-проницаемости грунтов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскмк Сециаиистическмк Уесиублмк(22) Заявлено 140978 (21) 2664885/22-25с присоединением заявкм йй(23) ПриоритетОпубликовано 230281, Бюллетень ЙУ 7Дата опубликования описания 2 30281 Ъ51)М, Кл,З Е 21 В.47/00 Государственный комитет СССР но дмам изобретений и открытий(088;8) 72) Авторыизобретения А ГриценкоА ер-Са ян и А.Г. Че экспедиобъедине 1) Заявител я Р 30 Произв я Гидроепец огеологическ еологическог 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ГРУНТОВится к иссл гидрогеолог технике опы я коэффициеполевых ус деле нтов н Р ль достигаетсоддержания уроенте выпол.неической систем Изобретение относ едова" тельским работам по ии, а более конкретно к тных работ для опре ни нта фильтрации гру в ловиях.Известно устройство для налива в шурФы и скважины, состояцее из двух герметичных бачков (сосудов Мариотта), штатива и ограждающих элементов (два кольца разного диаметра). Сосуды обеспечивают автоматическую подачу и поддержание заданного уровя воды в ограждаюцих элементах. асход воды в процессе фильтрации оп ределяется визуальными отсчетами по1шкале через определенные промежутки времени (1).Недостатками устройства являются необходимость постоянного присутст" 20 вия наблюдателя в процессе налива, длительность которого в среднем сос" тавляет 48 часов, низкая точность измерений, сложность взятия отсчетов в шурфах глубиной более 2 метров. ЯНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство с поплавковыи поддержанием уровня водЫ над поверхностью почвогрунта, ограниченного ограждаю- ЗЯ щим элементом, и с регистрацией расхода воды с помощью самописца типа Валдаи 2 .Применяемвй в этом устройстве самописец отличается недостаточной чувствительностью и измеряемому параметру при часто встречающихся в практике расходах воды менее 0,5 л/ч. Устройство обеспечивает измерение расхода воды через сечение одного ограждающего элемента, в то время как методикой гидрогеологических исследований предусматривается одновременное исследование в нескольких горньк выработках (кусте, как правило, состоящем из 3-4 шурфов разной глубины и 1-2 скважин),Таки 1 образом, для проведения кустового опыта необходимо 7-10 комплектов указанного устройства (в каж" дом шурфе. устанавливается два ограждающих элемента)Цель изобретения - повышение точности и .снижение трудоемкости процесса измерения инфильтрационного расхода воды.Поставленная це я тем, то механизм для и вняограждающем элем в иде электромехани Ывключающей дозатор с приводом, управляемый командами сигнализатора уровня, установленного в полости ограждаюцего элемента, а самописец посредством храпового механизма связан с доэатором так, что каждому цикл 5 качательного движения ковша довато,ра соответствует строго определенное перемещение диаграммной бумаги. Для обесПечения одновременности исследо" вания во всех горных выработках куста устройство может быть выполнено в виде системы идентичных вышеуказанных устройств с общим приводом, на валу которого жуются толкателипо числу каналов, причем ковши доза-торовдолжны быть снабжены фиксатора ми, позволяющими при помощи электромагнитного реле осуществлять работу одного или одновременно нескольких дозаторов, а маркировка диаграммы по оси времени осуществляется от 20 общего реле через фиксированные промежутки времени.Кроме этого, уровень воды н рабочей емкости автоматически поддержи,вается постоянным с помощью регули руемого водовыпуска из резервной емкости.На чертеже схематически изображена кинематическая схема устройства.Устройство состоит из рабочей емкости с системой для поддержания постоянного уровня воды н ней, механизма привода общего для всех каналов, дозаторов, самописцев, ограждающих элементов и сигнализаторов уровня воды н ограждающих элементах, Рабочая емкость 1 предназначена для обеспечения дозаторов водой и одновременно является основой для крепления механизма привода, самописцев, дозаторов и других вспомогательных 40 элемен тон .Система для поддержания постоянного уровня воды в рабочей емкости содержит поплавок 2, регулируемый водовыпуск 3, резервную емкость 4.Механизм привода состоит из реле 5, электродвигателя 6, сочлененного с кривошипно-шатунным механизмом 7, и вала 8 с толкателями 9Каждый из доваторов содержит ковш 10 со шпилькой 11, электромагнит 12, подпружиненный сердечник которого соединен .,фиксатором 13, промежуточную ячейку 14 и рычаг 15, шарнирно укрепленный к корпусу ковша.Каждый ив самопксцев размещен над55 дозатором соответствующего канала и состоит из магазинной кассеты 16, барабана 17 с храповцм механизмом 18 и перфоратора 19, выполненного н виде электромагнйта,.сердечник ко торогЬ служит для просечки отверстий (марок времени) 20 на.диаграммной бумаге 21. Все барабаны 17 расположены на общем валу 22. Самописцы снабжены переключателем 23 для из менения скорости протяжки диаграммнойбумаги, Общим для всех самописцев является реле 24 времени.Сигнализаторы 25 уровня крепятся во внутренней полости ограждающих элементов 26, устанавливаемых в шурфах 27 или в стноле скважины. Цланги 28 соединяют полости ограждающих элементов с промежуточными ячейками дозаторов соответствующих каналов,Устройствоработает следующим образом.При понижении воды в полости ограждающего элемента 26 ниже заданного уровня над поверхностью грунта по команде сигнализатора 25 уровня через реле 5 включается электродвигатель б, в результате чего вал 8 начинает совершать качательные движения. Одновременно по той же команде электромагнит 12 притягивает фиксатор 13, приводя ковш 10 дозатора н рабочее состояние, который под действиемсобственного веса опускается и наполняется водой из рабочей емкости 1. Толкатель 9, укрепленный на валу 8, приходя н зацепление со шпилькой 11ковша 10, опрокидывает его, при этомпорция воды сливается н промежуточную ячейку 14, откуда по шлангу 28 самотеком поступает н полость ограждающего элемента 26. При достижении заданного уровня ноды н ограждающем элементе 26 срабатывает сигнализатор 25 уровня, электромагнит 12 освобождает фиксатор 13 и ковш 10 фиксируется н исходном положении, при этом рене 5 обеслечинает выключение электродвигателя б, если ковши доэаторов всех каналов зафиксированы. Качательные движения ковша 10 посредством рычага 15 и храпоного механизма 18 приводят но вращательное прерывистоедвижение барабан 17 самописца соответ"стнующего канала. таким образом, что каждому циклу движения ковша соответствует строго определенное перемещение диаграммной бумаги. Перфоратор 19,наносит на диаграммной бумаге 21 марки нремени 20, по расстоянию мекду которыми определяется количество вода, поступившей н полость ограждающего элемента. Марки времени наносятся на самописцах всех каналов одновременно по команде от реле 24 времени.Ступенчатое изменение скорости протяжки диаграммной бумаги всех самописцев осуществляется переключате- лем 23, изменяющим редукцию храпового механизма 18.В рабочую емкость 1 воды самотекомпоступают из резервной емкости 4, Постоянство уровня ноды в рабочей емкостиобеспечивается регулируемым нодовыпуском 3, свяханным с поплавком 2;806853 Предлагаемое устройство обеспечивает более точное определение коэффициента фильтрации грунтов благодаря высокой точности дозировки доливаеьых порций воды и точности измерения расхода воды в широком диапазоне (например от 30 л/ч до 25 мл/ч и менее), причем, процесс замеров автоматизирован, результаты представляются в виде диаграмм, измерения производятся одновременнов нескольких горных выработках. формула изобретения устройство для определения водо- проницаемости грунтов методом налива в шурфы и скважины, содержащее ограждающий элемент,.мехайизм для поддержания уровня в ограждающем элементе и самописец расхода воды,о т л и ч а ю щ е е,с я тем, ато,с целью повыаения точности и снижения трудоемкости процесса измеренияинфильтрационного расхода воды, ме-,ханизм для поддержания уровня в ограждающем элементе вы-:олцен в видеэлектромеханической сьстемы, включающей дозатор с приводом, управляемый командами сигнализатора уровня,установленного в полости ограждающего элемента, а самописец посредствомхрапового механизма связан с дозатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРв 23655, кл. 6 01 й 15/08, 1947.2, Авторское свидетельство СССР9 239448, кл. 4 01 М 15/08, 1972806853 нскийКорре Составитель 3. Во Техредй.коштура Вигул едактор Н. Лаза Подпис нСР аказ 203/49 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,ВНИИПИ по 113035ираж 638сударственного комитета Слам изобретений и открыти осква, Ж, Раушская наб