Плювиограф

Плювиограф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Сощиаписткчесииа республик

< >888049 (et ) Дополнительное к Ia, саид-ву (22)Заявлено 04.04.80 (21) 2904977/18-10 (5! )М. Кл.. с присоединением заявки М

G 01 Ч 1/14

)0аударстмааыа какитат

СССР вю делаи ваабра1аакй и атарытнй (23) Приоритет (53) УЙК 551. .508.7(088.8) Опубликовано 07. 12. 81. Бюллетень М45

Дата опубликования описания 10. 12. 8! (72) Автор . изобретения

А.Б. Немировский (71) Заявитель

:36gl, А ГЕ -„ 4 (54) ПЛЮВИОГРЯФ

Изобретение относится к области гидрометеорологического приборостроения и может быть использовано для регистрации во времени интенсивности выпадающих в жидком состоянии ат» мосферных осадков и их суммарного количества.

Известны плювиографы системы Гельмана — фюссе, в которых выпадающие жидкие осадки накапливаются в мерном сосуде и при превышении некоторого объема (верхнего уровня воды в сосуде) жидкость вытекает через сифонную трубку. В мерном сосуде находится поплавок и его перемещение при. измене-. нии 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 конечного уровня (1 ).

Недостатками этих плювиографов являются: невозможность одновременно удовлетворить основные требования, предъявляемые к плювиографу, — точность измерения и независимость результатов регистрации оТ интенсивности выпадания осадков. Для выполнения первого требования необходима стабильность начального и конечного уровней слива жидкости из мерного сосуда, что достигается уменьшением диаметра сливного сифона. Однако, tS при этом увеличивается его гидравлическое сопротивление, слив замедляется и результаты регистрации начинают зависеть от интенсивности выпа20 дания осадков. Чтобы избежать этого, необходимо ускорить вытекание воды из мерного сосуда путем увеличения диаметра сифонной трубки. При этом возникает струйчатый перелив жидкос888В49 4

<0

20 ти через верхнее колено сифона, что в свою очередь приводит к снижению точности измерения из-за нестабильности уровней слива; необходимость частых профилактических промывок трубки сифона, ее обезжиривания для обеспечения нормального слива, что снижает надежность работы предназначенного для эксплуатации в полевых условиях прибора; необходимость тщательной герметизации соединения сифонной трубки с корпусом мерного сосуда. В противном случае, при попадании воздушных пузырей в поток вытекающей жидкости, слив происходит не полностью, что приводит к нестабильности начального и конечного уровней слива.

Критичность правильности работы плювиографа к форме сифонной трубки, которая должна изготавливаться строго по определенному шаблону. При отклонении формы от эталона снижается точность и надежность работы плювиографа вследствие нестабильной фиксации уровней слива.

Наиболее близким к описываемому является 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 слива содержит груз, прикрепленный к одному концу перекинуто" через блок гибкой тяги, связанной другим концом через механизм ударного воздействия с поплавком. Второй конец шарнирно закрепленного рычага соединен с выступом профилированного кулачка("улитки") механизма ударного воздейст" вия (Я ).

Однако отмечается недостаточно высокая надежность и точность работы, связанные с наличием сифанного слива., Невозможность одновременно удовлетворить требования, предъявляемые к надежности работы устройства принудительного слива и чувствительности его срабатывания. Так для большей эффективности начального принудительного воздействия на поплавок (его притапливания") груз должен быть более массивным, При этом возрастает усилие, с которым фиксирующий выступ "улитки" прижимается к шарнирно

55 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 отскакивает 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 тяги, перекинутой через блок и соединенной с грузом, прикреп88804 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

Патрубок выполнен в форме пустотелогс. металлического (пластмассового) цилиндра или усеченного конуса, расширяющегося в направлении сливного от,верстия. Длина патрубка 6< выбирается из условия отсутствия перелива жидкости через спивное отверстие при достижении уровня Ун .

Кп > РК где 6 — высота столба жидкости в патрубке при его верхнем фиксированном положении.

Сливной торец патрубка частично заглушен механической диафрагмой.

Гибкая, например гофрированная,резиновая 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 10 (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.

Ф

Фиксиру4ощий выступ 14 предназначен для резъемного соедин *сия сливного патрубка 6 с рычагом 12 и может быть выполнен, например, в форме

S "клювика", обращенного острием вниз.

Входящий с ним в зацепление конец рычага 12 изогнут при этом в форме

"клювика", ориентированного острием вверх.

Упорный механический контакт 15 сгужит для выведения рычага 12 из зацепления с фиксирующим выступом патрубка 14 при уровне воды в мерном сосуде Уи . Контакт выполнен в виде штифта, свободно скользящего в отверстии крышки, закрывающей сверху мерный сосуд. Контакт снабжен ограничителем перемещения вниз, удерживаю" щим его от выпадания из отверстия.

К этой же крышке крепится шарнир 13.

Работа плювиографа происходит следующим образом.

В исходном состоянии сливной патрубок 6 находится в верхнем положении, удерживаясь зацеплением фиксирующего выступа 14 с нижним концом рычага 12. Упорный контакт 15 опущен, груз 9 находится в крайнем нижнем положении. Поплавок 3 со штоком 4 находятся в промежуточном положении, обусловленном количеством поступившей в мерный сосуд из воронки 1 жидкости..На диаграммной бумаге регистратора 5 записана информация, сооТ з ветствующая выпавшему количеству жидких атмосферных осадков. При дальней" шем выпадании осадков поплавок е всплывает и при уровне жидкости Уя упирается в механический контакт 15, щ который давит на рычаг 12. Вращаясь в шарнирном соединении 13, нижний край рычага опускается и выходит иэ зацепления с фиксирующим выступом

14. Поскольку центр тяжести заполненного жидкостью патрубка 6 смещен относительно его центра вращения (точка А ), патрубок, вращаясь относительно т. A,опускается в крайнее положение, ограниченное фиксатором. Положение патрубка и груза при этом показано пунктиром. После того, как сливное отверстие опускающегося патрубка займет положение ниже уровня

УН, начинается слив жидкости. Слив происходит под действием напора, создаваемого гидростатическим давлением слоя воды, расположенного выше уровня У1. 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 повыз шенные требования к чистоте внутренней поверхности патрубка °

Формула изобретения

1. Плювиограф, содержащий осадкоулавливающую воронку, размещенную над мерным сосудом со сливным патрубком и связанным с регистратором поплавком, упорный механический контакт верхнего граничного положения поплавка, связанный с одним концом шарнир- но закрепленного рычага, и устройство принудительного слива в виде гру26 за, укрепленного на одном конце перекинутой через блок гибкой тяги, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в нем сливной патрубок присоеИ динен к мерному сосуду посредством гибкой трубки под острым углом к его стенке и снабжен в верхней части фиксирующим выступом для зацепления с дрф"им концом шарнирно закрепленного

36 рычага, а второй конец гибкой тяги прикреплен к верхнему, открытому, концу сливного патрубка.

2. Плювиограф по и. 1, о т л ич а ю шийся тем; что в нем слив ной патрубок выполнен расширяющимся в направлении открытого конца и снабжен частично его заглушающеЙ диафрагмой.

7 888О49 нения боковой трубки мерного сосуда

2 с его корпусом. При сливе поплавок со штоком 4 и контакт 15 опускаются, линия аписи 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 фик/ сируя 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, 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 экспертизе

i. Кедроливанский B,Н. и Стернзат М.С. "Метеорологические приборы".

Л-д., Гидрометеоиздат, 1953, с. 167170.

2. Авторское свидетельство СССР

N 99836, кл. G 01 И 1/14, 19Я.

Закаэ 10719/12

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патен ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Непомнящая

Редактор О. филиппова Техред 3.фанта Корректор Н. Швыдкая