Патент 65574

Устройство для регистрации давления водных потоков

 

Класс 42к, 14„ № 65574 ññè

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ) H. П. Зрелов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДАВЛЕНИЯ ВОДНЪ|Х

ПОТОКОВ

Заявлено 25 марта 1941 г. за ¹ 306006 т;- " в Народный комиссариат ио строительству: ,!

ir/liJ/

Для измерения давления водных потоков при расчете современных гидротехнических сооружений необходимо определять величину не только статического, но и динамического воздействия потока на сооружения, что в свою очередь требует измерения пульсирующих давлений.

Предлагаемое устройство позволяет определять одновременно как осредненное давление воды на обтекаемые твердые стенки сооружения, так и колебания давления.

Особенность предлагаемого устройства заключается в том, что оно выполнено в виде дифференциального манометра с мембраной, по одну сторону которой подается полное давление, создаваемсе коптролируемым потоком, а по другую сторону — некоторое осредненное давление, соответствующее постоянной составляющей давления того же пот"ка, преобразованного при помощи отдельного прибора. Таким образом, результирующее отклонение мембраны будет пропорционально переменной составляющей колебаний давления.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство.

Основными частями устройства является электрический конденсаторный мембранный манометр 1 и пьезометрический преобразователь о, сглаживающий колебания давления и измеряющий его осредненное значение. Дифференциальный манометр 1 состоит из упругой мембраны 3. служащей одной из обкладок электрического конденсатора. Второй обкладкой его служит неподвижная металлическая пластина 4. При колебаниях мембрана 3 приближается к пластине 4 или удаляется от нее, меняя тем самым емкость конденсатора. Последний включен в цепь электронной схемы 5 таким образом, что изменение его емкости вызывает изменение электрического тока на выходе. Колебания тока измеряются прибором или записываются при помощи осциллографа 6.

По одну сторону мембраны 8 подается полное давление р, создаваемое контролируемым потоком 7 жидкости, а по другую — постоянная составляющая того же давления через пьезометрический преобразова тель 2, Последний устроен следующим образом. К манометру 8 присоединен сосуд 9, соединяющийся в верхней своей части через трубку 10 с

ВоздъIHIth(At зазорОм, pdc(io;IO?t(PI(!lb(»(мсжду х(ембрянои и и плястинои У

Сосуд 9 служит для передачи (через воздух или масло) осредненного давления от манометра 8 к нижней стороне мембраны и носит название

«сосуда противодавлеп ия».

Измерение давлений производится в следующем Г.орядке.

Сначала, до пуска потока в канал, определяют нулевое положение . ((((ометров 8 и 11, Я затем мстанавливают в нулевое положение мембрану д. Для этой це IH манометрические трубки заливают сверху водой до тех пор, пока последняя нс покажется В точке А, прнче.(во время этой операции краны 12 и 18 должны быть открыты, а отверстие ниппеля И закрыто Уровень воды в трубках н в сосуде противодавления устано

«iiiicH н.«v),t ot«(topHBOI)T;.).1!(Г roчкой А (В каналс (toro!«7 OTcутствует),, что и будет являться нулевым положением манометров. Когда нулевая то п(Я vel-.ох(стРов опРеДслена, откРывают отвеРстие ниппслп 1с ДлЯ выIVCK3 ЕОДЬ!, Пс..ХОяяПСЙСя НВ<, МСМ6ПРНОй! ..<. «Лс.ГО,« . 7.< . < .<(Зо,, .«Го.;.страх н осудс прот,ыодяв7спн5! упадет до 0, т. с, до уровня мембраны о, 13 высоту Л1(. Зате»I закрывают верхнии кран 12 и ниппель 14 конденсатора и вновь подливают воды в манометры 8 и 11 до уровня точк(1 А. Уровень жидкости в манометрах вновь под(и(мается до О, а в сосуде 9 противодавлсния — па довольно малую величину ЛЙ(за счет

С?КЯ1.(«Я ВОЗДУХЯ В СОСУДС (lIPBKTt(×PCKÈ ЭТО С?КЯTHE НСЗНЯЧИТСЛЬНО, И УРОВень Воды В сосуде 9 останется почти прежним). Hpè этои операции, с?кимая Воздух в сосуде противодазлсния, на мембрану снизу передаете !1,«31)ЛСI! H(, I 0 HO;Ibllo бЛИЗКОЕ И I И ПОЧТИ с) 3 ВНОЕ i BB Ip!(H!O СТОЛ 03 ВодЫ над ней, т. е. меморана будет испытывать с обеих сторон примерно равные давления и дол?кна находиться в положении равновесия, почти без прогиба ь ту или другую сторону. Таким образом, все приборы 70 пуска

Воды находятся в положении нулевого отсчета, После этого по каналу пускают воду и производят измерение давлений.

Полное ульснрующес. дявлс ние потока В тсгчкс А будет передавят)н 5(од (оврс»(cklllo KBK HB манометры 8 и 11, TBK и на мембрану 8 конBP(tcBTop t сверху. В манометр» 8 при наличии большого д(»lerpB ! Р С ) К Н !! Й О (h l (t O t t »1 Я С С Ы ВОДЫ П ? . 1 Ь С сl Ц Н И Д Я В Л С k i H! l Д 0 Л ?К П Ы С Г Л Я ?К ПВЯТЬСS! ПОЛНО("<Ь(О, ВОЛ(ДСТВИС I(ГО CTÎ. 10 ВОДЫ В ПСМ УС1 ЯНОВИТСЯ I(ett03,—

ВижHî на определенном уровне на все Время действия силы р нри задан»ом режиме потока. Высота h столба воды в манометре 8, отсчп)ан1(ая о Г H)<7ek)ot 0 пОложенпя (tlo;10?KHTe,th!(35(H OTp HUB TC IbHBsl), б y e поK3зb! Ðять 13ел ичиk()< ocpeäíeííОГО давления потоl» я В точке А. В м янÎметре ?ке 11 столб жидкости будет пульсирующим, так как силы инерции в нем должны быть незна(ительны, но последние могут и превосходить малые пульсации и тем самым сглаживать нх, благодаря чему маktol<(erp 11 не ВССГдсl »10?к T достиГять сВОСЙ цели. ВслсдстВи(это! 0 0Н предназначается только для Гизуальных наблюдений 33 пульсациями и включение его B схему необязательно. Основныс измерения и запись пульсаций давлений производятся при помощи электрического дифференциального манометра 1 мембранного типа.

При работе мембрана 8 находится под действием двух сил: пульсирующего давления р (сверху) и по..тоянного давления р((снизу) ..

3 ) В (С((не P !!PP(73P ГС Я OT СОСУ,(сl ) 11()ОТИ I ОДЯ В IPHI!C»I ЧЕ«) ЕЗ В037< Х ИЛ И

»!3C «IO, p A(O?k(PT ()hITb бо„(ЬIIIP H 1 H м< Hhi(l(. p!. Таким ООр330»1, f7PB)< 7bTHрую!пая эт((х двух сил должна равняться .Xp=p — pi или Xp=pt — p, Прсд яст изобретения

Устройство для регистрации давления Водных потоков при помоши

»(смб1);(и но! о i :I» Pp Hre;! st 7BH (PHttii с 3 ici(трическои передачей «(оказаний, например по методу изменения электрической смкос..ти конденс атора.

Ре.!актер В. В. Вердюгина ехр«,. А. А Кагнышникова Корр«к ор В. Андрианова

Поди. к печ. !.III-б2

Зак. 21!2

Фор»BT бу». 70, !08 /!g

Тираж 200

ЦБТ11 при Комитете ио аелам изобретений 0 открыти!! при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. с1еркасски1! пер., д. 2/6.

Объем 0,26 изд. л.

Цена 5 коп.

Типографи!я ЦБТ11 Комитета по делам изобретеии11 и открытий ири Сонете Л1инистров ГГГР, . 1осква, Петровка. !1, одной из обкладок ко горого служит мембрана, о г л и ч и и ш е е с я тем, что, с целью регистрации быстрых изменений давления. полости сосуда по обе стороны мембраны связаны с каналом, давление потока в котором измеряется в одной полости непосредственно, а в другой — ппи помощи промежуточного манометрического сосуда с расширением для сглаживания быстрых колебаний давления таким образом, чтобы результирующий прогиб мембраны зависел от разности давлений.