Устройство для измерения испарения с водной поверхности
Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при автоматизации орошения сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения испарения. Устройство включает бак-испаритель 1 с водовыпускным ограничителем 5, измерители вылитой 3 и долитой 12 воды, систему поддержания уровня воды в баке 4, дождевую воронку 9, формирователь импульсов 18 и блок регистрации информации 19. В исходном состоянии бак 1 заполнен водой. В результате естественного испарения уровень воды в баке 1 снижается, при достижении уровня срабатывания датчика 5, сигнал которого обеспечивает срабатывание исполнительных средств, вода доливается через измеритель 12, число сигналов которого, пропорциональное количеству долитой воды, фиксируется регистратором. При выпадении осадков вода в бак 1 попадает естественным путем и через воронку 9, приемная площадь которой равна площади испарения бака 1. При этом подсчитывают количество воды, долитое до водовыпускного ограничителя 2, и количество воды, поступившее через воронку 9. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК г51) 4 А 01 б 25/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4399958/30-15 (22) 29. 03. 88 (46) 30.11.89. Бюл. № 44 (7! ) Молдавский комплексный отдел Украинского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации (72) В. В. Клейзит, В. В. Байку, В. И. Кирпий и А. М. Штейберг (53) 551.508.7 (088.8) (56) An)bus 1., Antal Е., Karsai H. А. 1Х(еъ
electronic evaporation and rain nteasuring
equipnient. 1981, 25, № 1, р. 35 — 4Ъ. Agr. гпе1ео го1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ИСПАРЕНИЯ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при автоматизации орошения сельскохозяйственных культур. Цель изобретения -- повышение точности и надежности измерения испарения. Устройство включает
„„ у„„1524853 бак-испаритель I с водовыпускным ограничителем 5, измерители 3 вылитой и 12 долитой воды, систему 4 поддержания уровня воды в баке, дождевую воронку 9, формирователь 18 импульсов и блок 19 регистрации информации. В исходном состоянии бак I заполнен водой. В результате естественного испарения уровень воды в баке 1 снижается при достижении уровня срабатывания датчика 5, сигнал которого обеспечивает срабатывание исполнительных средств, вода доливается через измеритель 12, число сигналов которого, пропорциональное количеству долитой воды, фиксируется регистратором.
При выпадении осадков вода в бак I попадает естественным путем и через воронку 9, приемная площадь которой равна площади испарения бака 1. При этом подсчитывают количество воды, долитое до водовыпускного ограничителя 2, и количество воды, поступившее через воронку 9. 2 ил.
1524853
Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано лля автоматического орошения сельскохозяйстве H Hblx культур.
Цель изобретения повышение точности и надежности измерения испарения, На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения испарения; на фиг. 2 схема формирователя.
Устройство содержит бак-испаритель 1 с Водовыпускным Ограничителем 2, выполненным В виде патрубка, соединенного с измерителем 3 вытекшей из бака воды, автоматическук> систему 4 поддержания уровня воды в быке, включающую электрический датчик 5 уровня, смонтированный в баке 1, клапан 6, установленный на трубопроводе 7, который подключается к источнику водоснабжения, и элемент ИЛИ 8, вход которого соелинен с датчиком 5, а выход подключен к клапану 6. сс>жлевая воронка 9 через клапан 10 соелинена с тройником 11, который также соединен с клапаном 6 системы 4 поддержания уровня и с. измерителем 12 долитой Волы, сливной патрубок 13 которого входит В бык-иснаритель через боковое отверст()е. Зылытчик 4, Выполненный В Виде кноп- 25 ки и oAt с печ и Вы к)1!си и Возможность подкл ючения внешнего сигнал l, инициируюшего измерение, связан с входом сбросы делителя 15. 1вухстабильный элемент 16 выполнен
В виле RS-триггера, вхол установки которого связан с залатчиком 14 начала измерения, 30 а вхо ) сбросы связан с выходом измерителя 3 через делитель !5. Выход триггера 16 соединен с первым Входом элемента ИЛИ 8 системы 4 ноллержыния уровня, выхо l которого через инвертор !7 связан с клапаном 10 и управляющим входом формирователя 18. 35
Информационный вход формирователя связан с и)мерителем 12, а выход — — с прямым счетным Входом блока 19 регистрации информыции, Выполненного в виде реверсивноI() счетчика, Обратный счетный вход которого полклк)чен к измерителю 3, а выход связан с ин )икытором 20.
Формирователь 18 состоит из последователшн> соединенных элемента И 21, элементы залсржки 22. олновибратора 23 и эле- 45 менты ИЛИ 24, причем первый вход элеменга И 2! является управляющим, соединенные мсжлу собой вторые входы элемента
И 21 и элемента И.1И 24 являются информационным Входом формирователя, а выход элементы ИЛИ 24 является выходом форми- 50 рователя.
Измерители 3 и 12 выполнены в ниде осадкомера чел ноч ного типа, оборудованного качыюнп)мся ртутным контактором, гле измеренное количество Волы определяется числом сформированных импульсов.
Уровень i рыбатывания датчика 5 настроен Н;1 0,1 0,5 мм ниже уровня воловыпусKH()l ограничителя 2.
Устройство работает следующим образомм.
В исходном состоянии бак заполнен водой до уровня водовыпускного ограничителя, Датчик 5 смачивается водой. и на его выходе действует сигнал логиче кого «О».
Триггер 16 сброшен, элемент 8 своим выходным сигналом закрывает клапан 6 и через инвертор 17 открывает клапан 10. Счетчик 19 обнулен. Состояние делителя 15 неопределенное.
Пример l. Осадков нет.
В результате естественного испарения уровень воды в баке 1 снижается. При достижении им уровня срабатывания датчика 5 последний выдает сигнал логической «1>, При этом клапан 10 закрывается, а клапан 6 открывается. Вода от источника водоснабжения через трубопровод ? и тройник 1 поступает в измеритель 12, а оттуда через патрубок 13 сливается в бак l. Измеритель 12 посредством челнока и качающегося ртутного контактора формирует импульсы, поступающие на информационный вход формировытеля 18. Число импульсов пропорционально количеству долитой воды. Так как ны упра вляющем входе формирователя 18
Отсх тствует сигнал, все импульсы передаются без изменения на его выход через элементы 24 и поступают на прямой счетный вход счетчика 19. Когда уровень воды в баке поднимается ло уровня срабатывания датчика 5, он своим сигналом через элементы 8 и 1? приводит клапаны 6 и 10 в исходное состояние и долин прекращается. Таким образом. уровень воды в баке поддерживается на 0 1 0 5 мм ниже сливного отверстия, а коли чество лол и вно и воды учитывается в счетчике !9.
При необходимости провести измерение оператор нажатием кнопки или внешним сигналом с помощью задатчика 14 устанавливает триггер 16 и сбрасывает делитель 15.
Выход триггера через элементы 8 и 17 открывает клапан 6 и закрывает клапан 10.
Начинается долив воды.
Когда уровень воды в баке достигнет водовыпускного ограничителя 2, она начнет выливаться вместе с загрязнениями, очищая испаряющую поверхность. Импульсы, сформированные измерителем 3 вылитой воды, поступают на обратный счетный вход счетчика 19.
Таким образом, его содержимое, огражаемое индикатором 20, соответствует раз ности долитой и вылитой воды, что равно слою испарившейся из бака 1 воды, Ол)н)временно измеритель 3 связан с входом делителя 15, коэффициент деления которого устанавливается при настройке в зависимости от требуемого количества сливаемой воды лля очистки испаряющей поверхности. Первый поступивший на выход делителя !5 импульс сбрасывает триггер 16, кла1524853 ветствует суммарному объему воды, попавшему в бак 1 естественным путем и через воронку 9.
Уравнение водного баланса в этом случае имеет вид
1 . +Г = — 1н((.(+1".(. гд(. l — обьем воды, по. тупивший в бак в результате осадков естественным путем.
Так как приемная площадь воронки выполнена равной площади испарения бака, то 1 .;» =1;(.
Формула изобретения
15 Устройство лля измерения испарения с водной поверхности, включающее бакиспаритель, автоматическую систему поддержания уровня волы в баке, измерители лолитой и вылитой воды и блок регистрации информации о долитой и вылитой воде, отличаюи(еегя тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, оно снабжено дождевой воронкой и клапаном, установленным между дождевой воронкой и измерит«лем лолитой воды, водовыпускным ограничигел.ч, лелителем, формирователем, задатчиком начала изчерения, а также двухстабильныч элементом c входами установки и сброса, причем вход установки связан с залатчиком начала изчерения и входом сброса делителя, вход сброса лвухстабиль30 ного элемента соединен с выходом измерителя вылитой воды через делитель, выход связан с автоматической системой поллержания уровня волы в баке, а информационный выхол последней через инвертор связан с клапаном дождевой воронки и i èðàâ lÿþ35 щич входом формирователя, информационный вход KОTороп) с е3язан с соответств((ющи ч вы холoм измерит(. I H лолитой волы, а выхол формирова >еля подключен к входу прямого счета блока регистрации информа4 ции о лолитой и вылитой воле. вхол обратно. > «ч«Td которого соединен с выхолоч изм«рит«ля вылитой волы.
&p. 8J
ЫХ.
HH
Вх ф1СГ. 2 (н >;(ви (« .1 К, Р(.t,tt T(>I> М 13и(хиtt(t 1c(.f>(л 11 13(н(:3и ли (71(>Д>," I rtI>ttw t> 1
l31ll1lll11l Ги«1J,,(ðñTâ(íí(>t(> кочит(Td и.> и t(>f(l>t:(ниии
11 3СИ3Д>, М(>«t tt;t, Ж 3 "> 1> ((н((к,(я
Г1р(и(:(в(>л(ти(нн(>-ив lвт(.((тек ий к(> чбии;(т «11и (н., пан IO открывается, а клапан 6 закрывается, преграждая доступ воды в бак l. Устройство возвращается в исходное состояние.
Поскольку уровни воды в баке I в исходном состоянии и после измерения одинаковы, уравнение водного баланса имеет вид таад(»(=- ((вы>(+ ((нсп, (1 ) где 1"лов, ((выл и Vttc((— объемы долитоЙ, вылитоЙ и испаривц ейся воды, Va(>и = At! t, 1 выл= kflg, 1 иси — /(исп5> (2) где и >. fly — число импульсов измерителей долитой и вылитой воды;
Ф вЂ” коэффициент передачи измерителей;
S — площадь зеркала бака;
h- — слой испарения.
Искомая величина слоя испарения получается из уравнений 11) и (2): тЬ =.,И(— fl )—
К
Коэффициент А подбирается из условия удобства отсчета величины испарения в стандартных единицах по индикатору 20.
Пример 2. Выпадают жидкие осадки.
Дождь выпадает в бак 1 естественным путем. Такое же количество воды улавливается воронкой 9 и через клапан 10, тройник 11. измеритель 2 и патрубок 13 лополнительно поступает в бак 1. Поскольку на управляющем входе формирователя 18 действует сигнал, поданный с инвертора 17, каждый импульс, поступивший от измерителя 3 на информационный вход, вызывает передачу на выход формирователя двух импульсон. Первый импульс является повторением входного импульса, который проходит через элемент 24. Второй, задержанный импульс, инициируется через открытый элемент 21 элементом задержки 22, формируется одновибратором 23 и передается на выход элементом 24. Таким образом, число импульсов на прямом счетном входе счетчика 19 в два раза превышает количество ичпульсов, выданное измерителем 12. и соот(и ви(, к(>рр(кн „р ll (1(, ки
I I(>,((t! tt(t« и (»лрн((я(н:и(I К(11 < (.(.1 н(б, .(ч
Х >к((3> (.i (,t I t „пи н (1(!1
