Осадкомер

 

Изобретение относится к метеорологическому приборостроению и может быть использовано для измерения и регистрации количества выпавших атмосферных осадков . Целью изобретения является повышение точности измерения. Цель достигается за счет введения шарового затвсфа 15 в осадкоприемной воронке 14, плавающего экрана 32 с намачиваемой поверхностью, размещенного в осадкоприемном сосуде 31, подпитывающего бака 21 с антифризом связанного с емкостью 17, а также экранирующего футляра, предохраняющего устройство от нагрева. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 W 1/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4714509/10 (22) 04.07.89 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (71) Государственный гидрологический институт (72) B.Â. Рогоцкий и С.А, Куринный (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1728830, кл. 6 01 W 1/14, 1989. (54) ОСАДКОМЕР (57) Изобретение относится к метеорологическому приборостроению и может быть исИзобретение относится к области гидрометеорологических исследований и может быть использовано при организации пунктов режимных осадкомерных наблюдений на удаленных, труднодоступных и редкопосещаемых объектах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является осадкомер, содержащий корпус, выполненный в виде приемной и измерительно-регистрационной цилиндрических камер, осадкоприемный сосуд, выполненный с осадкоприемным кольцом и съемной воронкой, сборный бак и антииспарительный элемент, при этом осадкоприемный сосуд установлен в первой емкости, выполненной с балластом, которая размещена во второй емкости, частично заполненной антифризом и выполненной с.центрирующими роликами, а приемная - и измерительно-регистрационная камера, выполненная сдатчиком количества вытесненного антифриза, связаны между собой переточным каналом, соединенным со второй емкостью. Ы 1788486 А1 пользовано для измерения и регистрации количества выпавших атмосферных осадков. Целью изобретения является повышение точности измерения. Цель достигается за счет введения шарового затвбра 15 в осадкоприемной воронке 14, плавающего экрана 32 с намачиваемой поверхностью, размещенного в осадкоприемном сосуда

31, подпитывающего бака 21 с антифризом связанного с емкостью 17, а также экранирующего футляра, предохраняющего устройство от нагрева, 1 ил, Недостатком известного устройства является зависимость точности измерения количества и временного хода атмосферных осадков от потерь влаги на испарение из осадкоприемного сосуда и потерь рабочей незамерзающей жидкости на испарение.

Особенно существенно сказыва тся влияwe этого недостатка в теплое время года в засушливые периоды, когда температура внутри кожуха осадкомера достигает 6070 С. Вследствие испарения влаги из осадкоприемного сосуда плавающая система становится легче и всплывает, в результате чего уровень опускается ниже горизонта сливных отверстий емкости, в которой находится плавающая система. По этой причине при выпадении очередных осадков их колйчество занижается регистратором на величину, равную суммарному объему испарившейся жидкости из осадкоприемного сосуда, емкости и датчика количества вытесненного антифриза. Соответственно искажается временной ход атмосферных осадков.

1788486

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что известный осадкомер снабжен шаровым затвором, установленным в воронке, плавающим экраном с несмачиваемой поверхность1о, размещенным в осадкоопри емном сосуде, подпитывающим баком с автоматическим сливным клапаном, сообщающимся.со второй емкостью, антииспарительный элемент выполнен в виде экраниру>ощего футляра, расположенного с внешней стороны корпуса, Изобретение поясняется чертежом, на котором показано устройство осадкомера в разрезе.

Осадкомер состоит из корпуса, включающего съемный колпак 1, приемную 2 и измерительно-регистрационную 3 цилиндрические камеры, а также отсек 4 с размещенным в нем сборным баком 5, Корпус имеет форму гильзы и установлен на неподвижном основании 6, Камеры 2, 3 и . отсек 4 размещены друг над другом соответственно нумерации и соединены между со. бой с помощью трех горизонтальных перегородок 7, 8 и 9. Внутри приемной ка-. меры 2 установлены две емкости, Первая емкость 10 снабжена балластом 11 и размещена на плаву во второй емкости 12, частично заполненной антифризом 13 и выполненной с центрирующими роликами

14. Емкость 12 жестко закреплена на перегородке 7. B емкости 11 установлен осадкоприемный сосуд 15 с плавающим экраном

16 с несмачиваемой поверхностью, На открытом торце осадкоприемный сосуд 15 снабжен осадкоприемным кольцом 17 и сьемной воронкой 18 с шаровым затвором

19.

Внутри измерительно-оегистрационной камеры 3 размещены датчик 20 количества вытесненного антифриза (в виде, челночного мерного устройства), электромагнитный контакт 21, электронный блок регистрации временной информации 22 и блок питания 23. Датчик 20 количества вытесненного антифриза закрыт прозрачным футляром 24.

Приемная .2 и измерительно-регистрационная 3 камеры связаны между собой переточным каналом 25, соединенным со второй емкостью 12, На некотором расстоянии от дна емкости 12 устроено отверстие 26, которое сообщается с переливной камерой 27. Выше емкости 12 установлен подпитывающий ба. чок 28 с антифризом, который через сливной клапан 29, запираемый иглой 30, управляемой поплавком 31, связан с отсеком 32, который посредством отверстия 33 гидравлически связан с емкостью 12, Бачок

28 снабжен заправочной горловиной с вентилем 34 и поплавковым указателем 35

5 уровня антифриза. Сливной клапан 29 оснащен блокирующим устройством 36 в форме тяги. Корпус осадкомера с внешней стороны экранируется футляром, состоящим из верхней 37 и нижней 38 секций, внешние поверхности которых имеют теплоотражающее покрытие

Осадкомер работает следующим образом.

При измерении осадков попадающая в сечение осадкоприемного кольца влага по15 падает в воронку 18, откуда, переливаясь под шаровои затвор 19, попадает на обтекающую несмачиваемую поверхность плавающего экрана 16, а затем скатывается с него вниз и накапливается в осадкоприемном со

20 суде 15. В результате увеличения веса плавающая система, состоящая из сосуда 15 и первой емкости 10, приходит в движение и, скользя по шарйкам 14, погружается в антифриз 13 емкости 12, При этом равное по весу поступившим в сосуд15 осадкам количество антифриза выдавливается из емкости 12 и, пройдя через отверстие 26 и порог камеры

27, сливается по трубке 25 в одну из секций

30 челночного мерного устройства 20. После каждого наполнения секции челночного мерного устройства 20 до заданного объема происходит ее опрокидывание, при котором электромагнитное контактное устройство

21 посылает сигнал в блок регистрации 22, в оперативной памяти которого фиксируется дата (месяц, число), время (час, минута, секунда) и порядковый номер сигнала, Сливающийся из мерного устройства 20 анти40 фриз поступает в сборный бак 5. При этом футляр 24, которым экранируется мерное устройство 20, предотвращает потери анти-,, фриза на испарение из его секций, а шаровой затвор 19 и плавающий экран 16

45 снижают до минимума потери влаги на испарение из осадкоприемного сосуда 15.

В случае длительных бездо>кдных периодов создаются предпосылки для образования заметных потерь атмосферных осадков

50 из сосуда 15 и антифриза из емкости 12 на испарение, что может привести к понижению уровня антифриза из емкости 12. При снижении уровня антифриза на величину, большую чувствительности поплавка 31,он

55 опускается и открывает иглу 30 сливного клапана 29. При этом из бачка 28 в отсек 32 сливается количество антифриза,необходимое для восстановления, нормального рабочего уровня в сообщающейся с ним через отверстие 33 емкости 12. После этого попла1788486 вок 31, всплывая, поднимается и, воздействуя на иглу 30, закрывает сливной клапан

29. Контроль за наличием и сработкой запасов антифриза в бачке 28 осуществляется при сезонных регламентных работах с помощью плавающей рейки 35.

Блок регистрации временного хода атмосферных осадков, выполненный на микросхемах К 537РУ19, обеспечивает автономное; в безнадзорном режиме, измерение в течение 6 месяцев до 500 мм атмосферных осадков и их временного хода с градацией 0,25; 0,50 или 1,00 мм при температуре воздуха от+40 до -60OC.

Обработка результатов измерений состоит в визуальном или автоматическом (с помощью микро ЭВМ) считывании находящейся в ячейках оперативной. памяти блока регистрации 22 информации в виде последовательного ряда дат и времени прохождении через мерное устройство соответствующих заранее выбранной дискретности измерений (0,25; 0,50 или 1,00 мм слоя) порций атмосферных осадков, объединении отдельных сигналов по временному признаку генетического единства в отдельные дожди (или снегопады) и определении сумм атмосферных осадкоь за соответствующие периоды их выпадения и календарные суточные, декадные и месячные периоды, Для контроля аналогичные результирующие данные определяются по данным регистрации общего количества срабатываний мерного устройства за соответствующие периоды.

Кроме того, осуществляется независимый контроль правильности работы всех систем осадкомера с использованием результатов контрольных определений (способом взвешиваний или промеров) накопившихся. в осадкоприемном сосуде 15 атмосферных осадков и запасов антифриза в подпитывающем бачке 28 и сборном баке

5. Такие измерения проводятся при сезонных регламентных работах два раза s год при устойчивом переходе температуры воздуха через 0 С, которые наблюдаются весной и осенью.

Измеренная сумма атмосферных осад ков,, Х1 в весовом или объемном выраже нии сопоставляется с количеством влаги .,, Х2, накопившейСя в осадкоприемном сосуде 15, и количеством антифриза, Хз. поступившим за этот же период в сборный

Х1 «g Xg (1)

Х =, Хз (2) (3) Х2 «,), Хз

15

35

25 бак 5. При исправной работе прибора должны соблюдаться следующие соотношения: где g Х1, Я Х2 и g Хз имеют прежнее значение, (gX - Х2) — потери влаги из осадкоприемного сосуда на испарение, Š— сработка запасов антифриза в подпитывающем бачке по показаниям плавающей рейки.

Соотношение (4) позволяет судить о соотношении потерь на испарение поступившей в прибор атмосферной влаги и содержащегося в емкости 12 антифриза, При проведении сезонных регламентных работ отбираются пробы из накопившихся в сосуде 15 атмосферных осадков на все виды химического анализа.

В холодное время года при измерении и накоплении твердых и смешанных атмосферных осадков используется зимнее осадкоприемное кольцо с зачерненной верхней кромкой и нижней частью, выполненной из концентрических свободно-колеблющихся (на взаимно-перпендикулярных полуосях) элементов. При порывах ветра они соверша- ют колебательные движения, благодаря чему исключается налипание (задержка) твердых осадков на внутренней поверхно- °, сти осадкоприемного кольца и связанные с этим явлением погрешности в регистрации временного хода атмосферных осадков. Одновременно гасится энергия проникающих в осадкоприемный сосуд 15 воздушных вихрей, что снижает вероятность выдувания из него подвижных твердых осадков, В холодное время года изымается плавающий экран 16 из осадкоприемного сосуда 15.

Кроме того, для более эффективного использования солнечного тепла на обогрев корпу- . са прибора и уплотнение твердых осадков в сосуде 15 для более компактного размещения в нем твердых осадков, на холодное время года снимаются секции 37 и 38 теплозащитного экранирующего футляра. Теплопоглощающее покрытие корпуса обеспечивает прогрев полостей прибора выше 0 С в солнечные дни.

1788486

)7

Составитель Г.Неронова

Техред M.Моргентал Корректор С,Патрушева

Редактор

Заказ 72 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Осадкомер, содержащий корпус, выполненный в виде приемной и измерительно-регистрационной цилиндрических камер, осадкоприемный сосуд. выполненный с осадкоприемным кольцом и сьемной воронкой, сборный бак и антииспарительный элемент, при этом осадкоприемный сосуд установлен в первой емкости, выполненной с балластом, которая размещена во второй емкости, частично заполненной антифризом и выполненной с центрирующими роликами, а приемная и измерительно-регистрационная камера, выполненная с датчиком количества вытесненного антифриза, связаны между собой переточным каналом, соединенным с второй емкостью. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, 5 он снабжен шаровым затвором, установленным в воронке. плавающим экраном с несмачиваемой поверхностью, размещенным в осадкоприемном сосуде, подпитывающим баком с автоматическим сливным клапаном, 10 сообщающимся с второй емкостью, а антииспарительный элемент выполнен в виде экранирующего футляра, расположенного с внешней стороны корпуса,