Плювиограф

(В 1) аопол те ное к авт, с д-ву(5 )М. Кл с присоелинением заявки М С 01 1 1/14 Веударстюныв кфиитвт СССР вю делан взабрв 1 енкй и еткрытнй(72) Автор . изобретения ий емиро 1) Заявител(5 ЛЮВИОГРЯФ к област риборост вано для нсивност янииммарн рое- ре- и ат" ого ко Изобретение относится гидрометеорологического ния и может быть использ гистрации во времени инт выпадающих в жидком сост мосферных осадков и их с личества. Известны плювиографы системы Гельмана - фюссе, в которых выпадающие жидкие осадки накапливаются в мерном сосуде и при превышении некоторого объема (верхнего уровня воды всосуде) жидкость вытекает через сифонную трубку. В мерной сосуде находится поплавок и его перемещение при, изменении уровня жидкости передается самописцу для регистрации на диаграммной бумаге. Одновременно с этим меняется уровень жидкости в сифонной трубке, соединенной с мерным сосудом под тупым углом к корпусу. Сифонная трубка имеет, специальную форму, обеспечивающую автоматический слив жидкости от верхне. о до некоторого конечногоуровня 1 .Недостатками этих плювиографов является:невозможность одновременно удов"летворить основные требования,предъявляемые к плювиографу, - точность измерения и независимость результатов регистрации от интенсивности выпадания осадков. Для выполнения первого требования необходимастабильность начального и конечногоуровней слива жидкости из мерного сосуда, что достигается уменьшениемдиаметра сливного сифона. Однако,15при этом увеличивается его гидравлическое сопротивление, слив замедляется и результаты регистрации начинают зависеть от интенсивности выпа 20дания осадков. Чтобы избежать этого,необходимо ускорить вытекание водыиз мерного сосуда путем увеличениядиаметра сифонной трубки. При этомвозникает струйчатый перелив жидкос 888 В 19 45 а 15 за 15 за З 5 4 а 45 50 55 ти через верхнее колено сифона, чтов свою очередь приводит к снижениюточности измерения из-за нестабильности уровней слива;необходимость частых профилактических промывок трубки сифона, ееобезжиривания для обеспечения нормального слива, что снижает надежность работы предназначенного дляэксплуатации в полевых условиях прибора;необходимость тщательной герметизации соединения сифонной трубки скорпусом мерного сосуда. В противном случае, при попадании воздушныхпузырей в поток вытекающей жидкости,слив происходит не полностью, чтоприводит к нестабильности начальногои конечного уоовней слива,Критичность правильности работыплювиографа к Форме сифонной трубки,которая должна изготавливаться строго по определенному шаблону, При отклонении Формы от эталона снижаетсяточность и надежность работы плювиографа вследствие нестабильной Фиксации уровней слива.Наиболее близким к описываемомуявляется плювиограф, который содержит осадкоулавливающую воронку, мерный сосуд со сливным патрубком и поплавком, связанным с регистратором,упорный механический контакт, связанный с одним концом шарнирно закрепленного рычага, и устройство, принудительного слива, Устройство сливасодержит груз, прикрепленный к одному концу перекинутой через блок гибкой тяги, связанной другим концом через механизм ударного воздействия споплавком. Второй конец шарнирно закрепленного рычага соединен с выступом профилированного кулачка("улитки") механизма ударного воздейст"вия 2.Однако отмечается недостаточно высокая надежность и точность работы,связанные с наличием сифонного слива.,Невозможность одновременно удовлетворить требования, предъявляемыек надежности работы устройства принудительного слива и чувствительностиего срабатывания. Так для большейэффективности начального принудительного воздействия на поплавок (его"притапливания") груз должен бытьболее массивным, При этом возрастаетусилие, с которым фиксирующий выступ "улитки" прижимается к шарнирно закрепленному рычагу спускового устройства, что снижает чувствительность его срабатывания, Кроме того, при резком ударе упорных штырей "улитки" по колодке, закрепленной на штоке поплавка, перо самописца от" скакивает от диаграммной бумаги, раз" брыэгивая чернила, что приводит к браку получаемой записи. Иэ-за ненадежности работы ударного механизма слив может сразу не произойти,Целью изобретения является повышение точности и надежности регистрации плювиографа.Это достигается тем, что сливной патрубок присоединен к мерному сосуду посредством гибкой трубки под острым углом к его стенке и снабжен в верхней части Фиксирующим выступом, входящим в зацепление с концом шарнирно закрепленного рычага, а конец гибкой тяги прикреплен к верхнему, открытому, концу сливного патрубка. Сливной патрубок выполнен вращающимся относительно корпуса мерного сосуда и имеет Форму пустотелого цилиндра или усеченного конуса, расширяющегося в направлении сливного отверстия и частично заглушенного у сливного торца механической диафрагмой. В верхнем положении патрубка, фиксируемом с помощью шарнирно закрепленного рычага, слив не происходит, так как длина патрубка выбирается больше высоты подъема в нем жидкости при максимальном объеме воды в мерном сосуде. В нижнем положении патрубка под действием гидростатического давления слив жидкости происходит до тех пор, пока ее уровень не достигнет нижней точки прикрепления патрубка к стенке мерного сосуда (при этом напор равен нулю).Тем самым стабилизируется положение начальной линии записи на диаграмме. Для обеспечения перемещения сливного патрубка он соединяется под острым углом к корпусу мерного сосуда посредством гибкой трубки и снабжен Фиксирующим выступом, в который упирается конец шарнирно закрепленного рычага. В другой конец рычага упирается механический контакт, который давит на рычаг при достижении поплавком верхнего граничного уровня жидкости в мерном сосуде. Второй конец гибкой тоги, перекинутой через блок и соединенной с грузом, прикреп88804 Э лен к верхнему концу сливного патрубма.На чертеже показан описываемый плювиограф.Плювиограф содержит осадкоулавливающую воронку 1, мерный сосуд 2, поплавок 3 со штоком 4, регистратор 5, сливной патрубок 6, гибкую трубку 7, устройство принудительного слива 8, груз 9, гибкую тягу 10, блок 11, рычаг 12, шарнир 13, фиксирующий выступ патрубка 14 и упорный механический контакт 15.Воронка 1 служит для слива жидких атмосферных .осадков в мерный сосуд 2, внутри которого размещен поплавок 3. Шток 4 поплавка соединен с регистратором 5, предназначенным для непрерывной записи информации о выпадающих осадках. Патрубок 6 служит для слива жидкости из мерного сосуда 2 после достижения ею уровня У 11 Патрубок выполнен в форме пустотелогс, металлического (пластмассового) цилиндра или усеченного конуса, расширяющегося в направлении сливного от,верстия. Длина патрубка ЮП выбирается из условия отсутствия перелива жидкости через спивное отверстие при достижении уровня Ун ,Кп TРКгде 6 - высота столба жидкости впатрубке при его верхнемфиксированном положении.Сливной торец патрубка частично заглушен механической диафрагмой.Гибкая, например гофрированная,ре" эиновая трубка 7 служит для герметичного подвижного соединения сливного патрубка 6 с корпусом мерного сосуда 2 (боковой трубкой) под острым углом. Устройство принудительного слива 8 предназначено для опускания и подъема сливного патрубка 6 при достижении жидкостью в мерном сосуде 2 уровней Ун и УК соответственно, Устройство состоит иэ груза 9, прикрепленного к концу гибкой тяги 1 О (например, капроновая или шелковая нить), и блока 11. Второй конец тяги 10 соединен с верхним концом патрубка 6.Рычаг 12 служит для удерживания патрубка 6 в верхнем положении и вы-. полнен в виде жесткой тяги (пластины)подвижно укрепленной в шарнирном соединении 13. Ффиксиру 4 ощий выступ 14 предназначен для резъемного соедин сия сливного патрубка 6 с рычагом 12 и можетбыть выполнен, например, в форме 3 нклювика", обращенного острием вниз.Входящий с ним в зацепление конецрычага 12 изогнут при этом в форме"клювика", ориентированного остриемвверх.Упорный механический контакт 15сгужит для выведения рычага 12 из зацепления с фиксирующим выступом патрубка 14 при уровне воды в мерномсосуде Уи . Контакт выполнен в видештифта, свободно скользящего в отверстии крышки, закрывающей сверхумерный сосуд. Контакт снабжен ограничителем перемещения вниз, удерживаю"щим его от выпадания из отверстия. О К этой же крышке крепится шарнир 13.Работа плювиографа происходит следующим образом.В исходном состоянии сливной патрубок 6 находится в верхнем положеа нии, удерживаясь зацеплением фиксирующего выступа 14 с нижним концомрычага 12. Упорный контакт 15 опущен,груз 9 находится в крайнем нижнемположении. Поплавок 3 со штоком 4 наЗв ходятся в промежуточном положении,обусловленном количеством поступившей в мерный сосуд из воронки 1 жидкостиНа диаграммной бумаге регистратора 5 записана информация, соотг ветствующая выпавшему количеству жидких атмосферных осадков. При дальней"шем выпадании осадков поплавок 3всплывает и при уровне жидкости Уяупирается в механический контакт 15, 4 в который давит на рычаг 12. Вращаясьв шарнирном соединении 13, нижнийкрай рычага опускается и выходит иэзацепления с фиксирующим выступом14. Поскольку центр тяжести заполненного жидкостью патрубка 6 смещен относительно его центра вращения (точка А ), патрубок, вращаясь относительно т, А,опускается в крайнее положение, ограниченное фиксатором, Положение патрубка и груза при этом показано пунктиром. После того, каксливное отверстие опускающегося патрубка займет положение ниже уровняУН, начинается слив жидкости. Слив происходит под действием напора, создаваемого гидростатическим давлением слоя воды, расположенного вышеуровня У 1. Уровень проходит через нижнюю точку (точка В) линия соедисамого патрубка, а также предварительная регулировка и настройка плювиографа. При этом для обеспечения полного слива не предъявляются повы шенные требования к чистоте внутренней поверхности патрубка. Формула изобретения 1, Плювиограф, содержащий осадкоулавливающую воронку, размещенную надмерным сосудом со сливным патрубкоми связанным с регистратором поплав 1 ком, упорный механический контактверхнего граничного положения поплавка, связанный с одним концом шарнирно закрепленного рычага, и устройство принудительного слива в виде гру 26 за, укрепленного на одном конце перекинутой через блок гибкой тяги,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и надежности, в нем сливной патрубок присоеИ динен к мерному сосуду посредствомгибкой трубки под острым углом к егостенке и снабжен в верхней части фиксирующим выступом для зацепления сдрЧ"им концом шарнирно закрепленногозо рычага, а второй конец гибкой тягиприкреплен к верхнему, открытому,концу сливного патрубка,2. Плювиограф по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем; что в нем слив ной патрубок выполнен расширяющимсяв направлении открытого конца и снабжен частично его заглушающеЙ диафрагмой,7 888849 нения боковой трубки мерного сосуда 2 с его корпусом. При сливе поплавок 3 со штоком 4 и контакт 15 опускаются, линия записи регистратора 5 возвращается к нулевому уровню. Вода из мерного сосуда 2 через сливной патрубок 6 стекает в расположенный внизу контрольный сосуд. После понижения уроьня жидкости до т, В дальнейшее его перемещение вниз прекращается, так как напор становится равным нулю. Остатки воды вытекают из патрубка, тем самым уменьшая его вес. Сливной конец патрубка 6 сначала замедленно, а затем быстрее (по мере вытекания остатков воды) перемещается вверх, груз 9 опускается. В определенный момент выступ 14 опорожненного патрубка входит в зацепление с нижним концом рычага 12 фиксируя патрубок в верхнем положении, Устройство возвращается в исходное состояние. В дальнейшем указанные циклы работы плювиографа периодически повторяются.Придавая патрубку 6 форму усеченного пустотелого конуса (тем самым смещая положение его центра тяжести относительно центра вращения), расширяющегося к спивному концу, и частично заглушив торец механической диафрагмой, можно добиться оптимального согласования степени замедления подъема патрубка от крайнего нижнего положения до уровня У 1 обеспечивающего его полное опоражнивание, с необходимой скоростью слива жидкости из мерного сосуда.В описываемом устройстве стабильность начального и конечного уровней слива жидкости из мерного сосуда не является критичной к точности Фиксации крайних положений патрубка, Существенно упрощается изготовление устройства принудительного слива и Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе1. Кедроливанский В,Н. и Стернзат М.С. "Метеорологические приборы".Л-д., Гидрометеоиздат, 1953, с. 167170.2, Авторское свидетельство СССРЮ 99836, кл. 0 01 И 1/14, 1955.Составитель С, НепомняТехред З.фанта актор О. филиппо орректор Н. Швыдка Подписноеитета СССРкрытийя наб., д. Закаэ 10719/1 Тираж 735 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Иосква, 3-35, Раушс