Лизиметр
Иллюстрации
Реферат
ЛИЗИМЕТР, содержащий рабочую камеру в виде цилиндрического корпуса с коаксиально установленным в нем и образующим с его стенками кольцевую полость цилиндром из эластичного материала, причем полость рабочей камеры соединена со скважиной , в которой расположен первый датчик уровня, соединенный с блоком регулирования уровня, а также компенсирующее устройство в виде соединенной патрубком с кольцевой полостью емкости, в которой расположен второй датчик уровня, связанный с блоком измерения уровня и расхода воды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, компенсирующее устройство расположено на уровне верхней части корпуса, а патрубок, соединяющий его с кольцевой полостью, расположен в верхней части последней, причем лизиметр снабжен резервной .емкостью, которая через трубопровод с насосом соединена g -С компенсирующим устройством, второй (Л датчик уровня установлен в компенсирующем устройстве неподвижно.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
3@0 6 05 1 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3412160/30-15 (22) 24.03,82 (46) 15, 02. 84 . Бюл, Рб (72) A.П.Селезнев, Э.Д.Кац, В.Б. Ядков, В.Г.Ефремов и H.A.Селезнев (71) Специализированное отделение по изысканиям и исследованиям Всесоюзного головного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Союзгипроводхоз (53) 634.0.114.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
М 809085, кл. G 05 D 9/00, 1979. (54)(57) ЛИЗИМЕТР, содержащий рабочую камеру в виде цилиндрического корпуса с коаксиально установленным в нем и образующим с его стенками кольцевую полость цилиндром из эластичного материала, причем полость рабочей камеры соединена со скважи„„Я0„„1 073753 А ной, в которой расположен первый датчик уровня, соединенный с блоком регулирования уровня, а также компенсирующее устройство в виде соединенной патрубком с кольцевой полостью емкости, в которой расположен второй датчик уровня, связанный с блоком измерения уровня и расхода воды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, компенсирующее устройство расположено на уровне верхней части корпуса, а патрубок, соединяющий его с кольцевой полостью, расположен в верхней части последней, причем лизиметр снабжен резервной емкостью, которая через трубопровод с насосом соединена g .с компенсирующим устройством, второй датчик уровня установлен в компенсирующем устройстве неподвижно.
1073753
Изобретение относится к мелиоративной технике, в частности к лизиметрам, применяемым для изучения водно-солевого и теплового режимов почво-грунтов.
Известен лизиметр, содержащий рабочую камеру в виде цилиндрического корпуса с коаксиально установленным в нем и образующим с его стенками кольцевую полость цилиндром из эластичного материала, причем полость 10 рабочей камеры соединена со скважиной, в которой расположен первый датчик уровня, соединенный с блоком регулирования уровня, а также компенсирующее устройство в виде соединен- 15 ной патрубком с кольцевой полостью емкости, в которой расположен второй датчик уровня, связанный с блоком измерения уровня и расхода воды (1 ).
Недостатком лизиметра является не- 0 высокая точность измерения сил.
Цель изобретения — повышение точности измерения„
Указанная цель достигается тем, что компенсирующее устройство расположено на уровне верхней части корпуса, а патрубок, соединяющий его с кольцевой полостью, расположен в верхней части последней, причем лизиметр снабжен резервной емкостью, которая через трубопровод с насосом соединена с компенсирующим устройством, второй датчик уровня установлен в компенсирующем устройстве неподвижно, На фиг. 1 представлена принципиальная схема лизиметра с электрической схемой измерения уровня и расхода воды, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 — сечение A — A на фиг. 1.
Лизиметр состоит из рабочей камеры 1 с коаксиально установленным ци- 40 линдром 2 из эластичного материала, соединенной патрубком 3 через фильтр 4 со скважиной 5, в которой расположен первый датчик уровня 6, соединенный с блоком регулирования уровня, компенсирующее устройство, второй .датчик уровня 7, связанный с блоком измерения уровня и расхода воды, и кольцевой полости 8.
В рабочей камере 1 размещен моно- 50 лит 9 почво-грунтов со скважиной 10 для радиационных и других измерений.
В монолите 9 рабочей камеры 1 заложены по высоте датчики температуры 11 солености и других параметров монолита, соединенные с блоком показаний 12.
Рабочая камера 1 через нижние фланцы 13 сварена с поддоном 14, содержащем внутри фильтр 4, Верхняя часть камеры 1 соединена с помощью фланцев 15 и 16.
- Датчик уровня б снабжен грузом 17 и подвешен на кабель †тро 18, связанный с барабаном .19, на валу 20 которого установлены диски 21 для 65 токосъемник ов, регистратор 22 погружения датчика б, самописец 23 и муфта 24 для соединения с электродвига.— телем 25, Блок регулирования уровня датчика 6 включает два реле и блок питания 26, Реле электрически соединены с электродвигателем 25 и с золотником 27 насоса 28, снабженного самописцем 29. Золотник 27 соединен с трубопроводами,30 и 31 через вентиль
32 со скважиной 5. Насос 28 трубопроводом 33 через вентиль 34 может быть соединен с другими скважинами.
Датчик б выполнен в виде трех плоскостных электродов.
Компенсирующее устройство представляет собой смонтированную в верхней части резервной емкости 35 сообщающуюся с кольцевой полостью 8 измерительную емкость 36 с датчиком 7 поддержание в нем постоянного уровня воды, выполненным в виде трех плос,костных электродов, электрически, подключенных через другие два реле к ,электродвигателю 37 и золотниково.<у устройству 38 насоса 39, имеющего самописец 40, причем оба реле подключены к блоку питания 41.
Золотниковое устройство 38 насоса 39 соединено с измерительнои емкостью 36 трубопроводом 42 и 43 =Eрез вентиль 44 с емкостью 35 трубо— проводом 45 через вентиль 46, а также трубопроводом 47 с золотником 27 через вентиль 48. Насос .39 трубопроводом 49 через вентиль 50 может быть соединен с другими скважинами.
Измерительная емкость 36 сообщена с кольцевой полостью 8 посредством патрубка 51.
Золотник 27 через вентиль 52 соединен трубопроводом 53 с резервной емкостью 35.
Лизиметр работает следующим образом.
B подготовленном лизиметра заполняют резервную емкость 35 водой. Затем с помощью барабана 19 опускают до заданного уровня датчик б и регистрируют регистратором 22 величину его погружения. Включают питание 26 и электродвигатель 25 вращает насос 28.
Золотник 27 срабатывает, открываются вентили 46, 48, 52 и 32. При этом вода поступает из резервной емкости
35 по трубопроводу 45, трубопроводу 53 через золотник 27, насос 28, опять через золотник 27, трубопроводы 30 и 31 в скважину 5 до уровня второго плоскостного электрода датчика б. В этом случае нижний и средний плоскостные электроды замыкаются, срабатывают реле, система обесточивается и электродвигатель 25 останавливается, управляемые вентили все перекрываются. Самописец 29 отмечает объем воды в скважине 5.
1073753
При понижении уровня жидкости в скважине 5 средний плоскостной электрод размыкается с нижним плоскостным электродом, срабатывает реле и электродвигатель 25 поворачивает барабан 19 на опускание до соприкосновения среднего электрода с новым уровнем воды — происходит замыкание его с нижним электродом, срабатывает реле и электродвигатель останавливается. На самописце 23 отмечается умень-10 шение уровня жидкости в скважине 5.
При повышении уровня жидкости в скважине 5 происходит замыкание среднего плоскостного электрода датчика с верхним электродом, срабатывает 15 реле и электродвигатель поворачивает барабан 19. на подъем до размыкания среднего электрода датчика с верхним. Срабатывает реле и электродвигатель 25 останавливается. На самописце 23 отмечается повышение урпвня жидкости в скважине 5.
Таким образом осуществляется автоматический контроль за изменением уровня жидкости в скважине 5.
Для заполнения водой кольцевой полости 8 и измерительной емкости 36 включают блок питания 41, срабатывает реле, электродвигатель 37 вращает насос 39 ° Одновременно срабатывает золотниковое устройство 38, открываются управляемые вентили 44 и 46.
При этом вода насосом 39 выкачивается из резервной емкости 35 по трубопроводу 45, золотнику 38 и нагнетается опять через золотник 38 по тру- 35 бопроводу 42 в измерительную емкость Зб, откуда по патрубку 51 в кольцевую полость 8. Заполнение про-. изводится до замыкания водой среднего плоскостного электрода датчика 7, 40 установленного на заданном уровне в измерительной емкости 36. В этом лучае нижний и средний плоскостные электроды замыкаются, вследствие чего срабатывают реле и электродвига- 45 тель 37 останавливается. При усыхании монолита 9 почво-грунтов объем кольцевой полости увеличивается за счет эластичного цилиндра 2, вследствие чего вода из измерительной ем- gp кости 36 по патрубку 51 поступает в кольцевую полость 8. Уровень воды в измерительной емкости понижается.
При этом средний плоскостной электрод, датчика 7 размыкается с нижним плоскостным электродом, срабатывает реле, электродвигатель 37 вращает насос 39. Одновременно срабатывает золотниковое устройство 38. При этом вода насосом 39 выкачивается из резервной емкости 35 по трубопроводу
45, золотниковое устройство 38 и нагнетается опять через золотник 38 по трубопроводу 42 в измерительную емкость 36 до тех пор, пока средний плоскостной электрод датчика 7 не замкнется водой. В этом случае срабатывает реле, электродвигатель останавливается и подача воды в измерительную емкость Зб прекращается.
При набухании монолита 9 почвогрунтов объем кольцевой полости уменьшается за счет эластичного цилиндра 2, вследствие чего вода из кольцевой полости 9 по патрубку 51 поступает в измерительную емкость 36, уровень воды в которой несколько по- высится. При этом верхний плоскостной электрод датчика 7 замыкается со средним электродом водой. В этом случае срабатывает реле, электродвигатель 37 вращается в обратном направлении, срабатывает золотник 38, Вода из измерительной емкости 36 откачивается по трубопроводу 4Я, золотнику 38, насосом 39 по трубопроводу 47, через вентили 48 и 46 и по трубопроводу 45 сливается в резервную емкость 35 до тех пор, пока верхний плоскостной электрод датчика не освобождается от контакта с уровнем воды в измерительной емкости 36, т.е. не размыкаются верхний и средний электроды датчика 7. В этом случае срабатывает реле и электродвигатель 37 останавливается.
Как в первом, так и во втором случаях самописец 40 отмечает количество добавленной воды в измерительную емкость Зб или отка енной из нее, т.е. производится автоматический контроль усыхания и набухания монолита 9 почво-грунтов.
Таким образом осуществляется автоматический контроль за работой лизиметра и повышается точность измерения объема усыхания и набухания монолита почво-грунтов.
1073753
1073753
Фиг 2
Составитель Л.Лебедев
Техред Ж. Кастелевич . Корректор.А . Зимокосов
Редактор A.Äoëèíè÷
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4
Заказ 329/47 тираж 842 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5