Устройство для измерения высоты уровня воды на водотоках

 

Изобретение на устройство для измерения высоты уровня воды в водотоках относится к устройствам для измерения уровня жидкости при проведении полевых научно-исследовательский работ. Для уменьшения затрат и времени на производство измерений с одновременным повышением надежности и точности в устройстве подставка под мерную иглу выполнена из вертикальной, горизонтальной и откосной плоских и жестких рам, соединенных в пространственную раму с возможностью изменения длин вертикальной и откосной плоских рам, при этом устройство снабжено зубчатой рейкой, ползунами, точечными опорами, кремольерой и плоской плитой, при этом зубчатая рейка установлена на вертикальной раме, к нижней части которой прикреплены зацепленные с откосной рамой ползуны с точечными опорами, кремольера вместе с ползунами шарнирно прикреплены к горизонтальной раме, причем кремольера зацеплена с зубчатой рейкой, а ползуны с вертикальной рамой, плоская плита установлена на откосной раме, на которой со стороны горизонтальной рамы установлены точечная опора и шарнир, соединяющий горизонтальную и откосную рамы. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения уровня жидкости, в частности для измерения уровня воды на открытых водотоках значительной части по урезу воды при проведении полевых научно-исследовательских работ.

Известны устройства для измерения уровня воды на открытых водотоках [1] Недостатком известных устройств является в одних случаях их малая точность, в других случаях неприспособленность к полевым условиям, сложность, необходимость значительных затрат материальных средств и времени для устройства постов наблюдения, что особенно важно при проведении исследовательских работ, характеризующихся ограниченностью средств и времени и необходимостью высокой точности измерения.

Цель изобретения уменьшение затрат материальных средств и времени на устройство поста измерения уровня воды на открытых водотоках, упрощение производства самих измерений с одновременным повышением надежности и точности. Повышение точности измерения уровня особенно важно при измерении малых уклонов водотоков, когда возникает проблема репрезентативности, в связи с большими расстояниями между уклонными водопостами.

Поставленная цель достигается тем, что измерение уровня в полевых условиях осуществляется с помощью лабораторной мерной иглы, устанавливаемой на быстроразворачиваемую подставку в виде треугольной пространственной рамы, составленной из трех плоских жестких рам, которые имеют возможность изменять свое взаимное положение с помощью шарниров и ползунов и фиксироваться с помощью стопоров.

Для выполнения точной и быстрой регулировки рабочего положения подставки в условиях укрепленного и грунтового откосов водотока устройство снабжается зубчатой рейкой с кремольерой, точечными опорами и плоской плитой.

На фиг. 1 изображен разрез по А-А на фиг.2; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 разрез по Б-Б на фиг.2.

Устройство для измерения высоты уровня воды на водотоках содержит мерную иглу (шпитцен-масштаб) 1, горизонтальную 2, откосную 3 и вертикальную 4 плоские и жесткие рамы, соединенные между собой с помощью цилиндрических шарниров 5, 6, 7 и ползунов 8, 9 со стопорными болтами 10, 11 в пространственную треугольную раму. Горизонтальная рама 2 имеет кремольеру 12, входящую в зацепление с зубчатой рейкой 13, которой снабжается вертикальная рама 4. Откосная рама 3 снабжается плоской 14 и точечной опорой 15, а ползуны 9 точечными опорами 16. Для закрепления устройства имеется анкер 17 с тросом 18.

Устройство работает следующим образом: предварительно с помощью кремольеры 12 ползунов 9 со стопорными болтами 11 устанавливается примерное взаимное положение плоских рам 2, 3, 4 по заранее измеренному значению заложения откоса водотока на месте установки подставки. Далее вручную подставка спускается по откосу водотока в воду так, чтобы горизонтальная рама 2 находилась выше уровня воды в пределах, дающих возможность использования иглы 1. В этом положении устройство заякоривается с помощью анкера 17 и троса 18. Если откос водотока профилирован и укреплен бетоном, то подставка опирается на точечные опоры 15 и 16, предназначенные для уменьшения времени подготовки устройства к работе, а если откос грунтовый, то откосная рама втапливается в грунт до опирания на плоскую плиту 14, которая должна обеспечить неизменность высотного положения устройства в течение времени измерения отметки уровня воды. После спуска подставки в воду на горизонтальную раму 2 устанавливается уровень вдоль уреза воды и путем поворота подставки относительно ее вертикальной оси обеспечивается горизонтальность рамы 2 вдоль направления течения водотока. Далее уровень устанавливается на раму 2 перпендикулярно урезу воды и с помощью кремольеры 12 она (рама 2) устанавливается горизонтально поперек течения воды. Проверяется с помощью уровня возможное нарушение горизонтальности рамы 2 вдоль течения воды и при необходимости осуществляется повторная подрегулировка до полного обеспечения горизонтальности рамы 2 во взаимно перпендикулярных направлениях. Далее с помощью стопорных винтов 10 фиксируется отрегулированное состояние рамы 2, нивелированием определяется отметка горизонтальной поверхности рамы, устанавливается на ней игла 1 и осуществляется измерение высоты уровня воды. При необходимости для уменьшения влияния на точность измерения уровня колебаний водной поверхности под мерную иглу устанавливается сосуд с перфорацией, а для индикации момента касания иглы водной поверхности используется электроконтактный способ.

Применение изобретения позволяет при проведении полевых исследований упростить измерения высоты уровня воды и повысить точность измерения.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ УРОВНЯ ВОДЫ НА ВОДОТОКАХ, включающее мерную иглу, подставку под нее, отличающееся тем, что подставка выполнена из вертикальной, горизонтальной и откосной плоских и жестких рам, соединенных в пространственную раму с возможностью изменения длин вертикальной и откосной плоских рам.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено зубчатой рейкой, ползунами, точечными опорами, кремольерой и плоской плитой, при этом зубчатая рейка установлена на вертикальной раме, к нижней части которой прикреплены зацепленные с откосной рамой ползуны с точечными опорами, кремольера вместе с ползунами шарнирно прикреплены к горизонтальной раме, причем кремольера зацеплена с зубчатой рейкой, а ползуны с вертикальной рамой, плоская плита установлена на откосной раме, на которой со стороны горизонтальной рамы установлены точечная опора и шарнир, соединяющий горизонтальную и откосную рамы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3