Устройство для измерения динамического действия дождя на почву

Авторы патента:

G01N17/00 - Исследование устойчивости материалов к атмосферному или световому воздействию; определение антикоррозионных свойств

Владельцы патента RU 2549219:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет природообустройства" (RU)

Устройство относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для измерения динамического действия дождя на почву. В корпусе установлена пористая измерительная пластина, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, электрически связанными с прибором индикации. При этом поверхность эластичного экрана, примыкающая к пористой измерительной пластине, снабжена микроячейками, гидравлически связанными между собой и заполненными поливинилацетатом. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оценки опасности водной эрозии.

Известны устройства измерения динамического действия дождя на почву (Методы исследования водной эрозии почв. - Кишинев: 1976. - С.129-136) и (Гидротехника и мелиорация. - 1983. - №7. - С.21-23).

Устройства включают измерительную пластину, которая фиксирует динамическое давление капельного потока жидкости.

Недостаток известных устройств - низкая точность измерений. Плоская плотная поверхность измерительной пластины отличается от пористой поверхности почвы, что вносит погрешность в результаты измерений.

Наиболее близким по цели и совокупности существенных технических признаков к предлагаемому техническому решению является устройство для измерения динамического действия дождя на почву, включающее корпус, пористую измерительную пластину, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, описанное в А.С. СССР 1362418, опубликованное 30.12.87 Бюл. №48.

Недостаток известного устройства - ограниченные функциональные возможности при измерении динамического действия на почву дождя с добавками поливинилацетата.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения динамического действия дождя на почву, включающее корпус, пористую измерительную пластину, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, электрически связанными с прибором индикации, при этом поверхность эластичного экрана, примыкающая к пористой измерительной пластине, снабжена микроячейками, гидравлически связанными между собой и заполненными поливинилацетатом.

Устройство для измерения динамического действия дождя на почву поясняется чертежом, где на фиг. показан разрез устройства.

В корпусе 1 установлена пористая измерительная пластина 2, поры которой заполнены водой 3. Нижняя поверхность пористой пластины 2 снабжена эластичным экраном 4. Поверхность эластичного экрана 4, примыкающая к пористой измерительной пластине 2, снабжена микроячейками 5, заполненными поливинилацетатом 6. На нижней поверхности эластичного экрана 4 закреплены датчики 7, электрически связанные с прибором индикации 8.

Корпус является каркасом для соединения деталей устройства. Он ограничивает с боковых сторон замкнутую полость. Пористая пластина с порами, заполненными водой, моделирует пористое пространство поверхности почвы. При попадании капель в поры измерительной пластины в пористой влаге возникает гидродинамическое давление, которое деформирует эластичный экран. Деформацию экрана фиксируют датчики и отображает прибор индикации. Поверхность эластичного экрана, примыкающая к пористой измерительной пластине, снабжена микроячейками. Средний диаметр микроячеек составляет от 2 до 4 мм. При диаметре менее 2 мм повышается трудоемкость равномерного заполнения поливинилацетатом микроячеек. При диаметре микроячеек более 4 мм повышается вероятность выброса поливинилацетата на стенки корпуса. Глубину ячеек принимают не менее 3 мм. При меньшей глубине ячейки повышается вероятность выброса поливинилацетата на стенки корпуса. Ячейки просечками стенок гидравлически связаны между собой. Это обеспечивает равномерное распределение поливинилацетата по поверхности эластичного экрана. Микроячейки заполнены поливинилацетатом в гелеобразном состоянии. Поливинилацетат, постепенно растворяясь в воде, заполняющей поры измерительной пластины, создает раствор, соответствующий каплям дождя с добавками поливинилацетата.

Устройство работает следующим образом. Заполняют микроячейки 5 Поливинилацетатом 6. Поры пористой измерительной пластины 2 заполняют водой 3. Поливинилацетат 6 поступает в воду 3 и создает раствор, соответствующий каплям дождя с добавками Поливинилацетата. Его помещают в капельный поток дождя с добавками Поливинилацетата жидкости (на фиг. не показан). Пористая пластина 2 размещается перпендикулярно оси капельного потока жидкости. Капля дождя ударяет в пору. В поровой жидкости 3 формируется гидроударное давление, которое деформирует эластичный экран 4. Датчики 7 фиксируют величину деформации эластичного экрана 4 и передают информацию на прибор индикации 8.

Величина деформации пропорциональна величине динамического действия капельного потока на почву. Устройство измерения тарируют по интенсивности твердого стока со стоковых площадок для капельных потоков жидкости с различной интенсивностью и крупностью капель.

Пористую пластину выполняют из водопрочного материала: полимеров, композитов, цементного камня. Толщину пористой измерительной пластины принимают от 3 до 8 мм. Площадь пористой пластины принимают не менее 10 см. кв. При меньшем размере пластины увеличивается продолжительность измерений. В качестве эластичного экрана применяют белую резину толщиной не менее 300 микрон, на поверхности которой отформованы микроячейки. Стенки микроячеек снабжены просечками, которые обеспечивают гидравлическую связь между ними. Продолжительность измерений принимается от 6 до 10 мин. Сокращение периода измерений менее 6 мин снижает точность измерений из-за недостаточного числа капель, попадающих на пластину. Увеличение продолжительности измерений более 10 мин увеличивает затраты труда, без повышения точности измерений. Корпус устройства выполняют из твердого полимерного материала, например поликарбоната.

В качестве датчиков используют тензорезисторы, прибора индикации - тензостанцию.

По сравнению с аналогом предложенное устройство обеспечивает измерение динамического действия на почву дождя с добавками поливинилацетата за счет наличия микроячеек, заполненных поливинилацетатом.

Устройство для измерения динамического действия дождя на почву, включающее корпус, пористую измерительную пластину, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, электрически связанными с прибором индикации, отличающееся тем, что поверхность эластичного экрана, примыкающая к пористой измерительной пластине, снабжена микроячейками, гидравлически связанными между собой и заполненными поливинилацетатом.

Изобретение относится к способам испытаний и вихретокового контроля (ВТК) изделий. Способ повышения достоверности вихретокового неразрушающего дефектоскопического контроля состоит в том, что перед проведением ВТК изделие нагружают нагрузкой, достаточной для раскрытия гипотетического дефекта типа трещины в месте контроля до величины, которая обеспечила бы повышенную выявляемость дефекта и сделала его выявляемым.

Способ повышения достоверности контроля герметичности изделий // 2542684

Изобретение относится к способам испытаний герметичности изделий. Для повышения достоверности контроля герметичности изделий определяют действующее во время эксплуатации напряжение σэ в изделии, определяют максимально допустимое напряжение в изделии σдоп, нагружают изделие и создают в нем напряжение величиной от 1,25σэ до 0,97σдоп, сбрасывают нагрузку полностью и проводят контроль герметичности изделия.

Способ повышения эффективности эксплуатации изделий // 2542683

Изобретение относится к способам обеспечения надежности изделий при эксплуатации. Для повышения эффективности эксплуатации изделий определяют среднюю продолжительность tк контроля изделия, среднюю длительностью tр ремонта изделия, стоимость Ур ремонта изделия в единицу времени, стоимость Ук контроля изделия в единицу времени, прибыль ∋о в единицу времени от эксплуатации изделия без отказов, среднее число отказов В(k) изделия в единицу времени при числе контролей k, составляют зависимость эффективности ∋ эксплуатации изделия от упомянутых параметров надежности, контроля и ремонта.

Способ определения коррозионной активности воздушной среды // 2536770

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к индустрии контроля воздушной среды с целью учета ее агрессивного действия как на человека, так и на создаваемые им материальные объекты.

Способ оценки коррозионной активности реактивных топлив // 2536287

Изобретение относится к лабораторным методам оценки коррозионной активности реактивных топлив. Способ оценки коррозионной активности реактивных топлив заключается в определении убыли веса медьсодержащего материала, помещенного в топливо, до и после испытания, при повышенной температуре.

Способ обеспечения заданного уровня надежности изделия на основе непрерывного мониторинга эксплуатационных нагрузок и неразрушающего контроля по его показаниям // 2531428

Изобретение относится к способам испытаний, в частности для оценки и повышения показателей надежности изделия. Для обеспечения уровня надежности изделия определяют исходное его состояние по характеристикам остаточной дефектности.

Способ контроля стойкости трубных сталей против коррозионного растрескивания под напряжением // 2530486

Изобретение относится к области контроля качества стальных изделий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, оказывающих коррозионное воздействие на металлы.

Способ определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор // 2528585

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор электрохимическим методом без их откопки.

Способ прогнозирования долговечности промышленных противокоррозионных лакокрасочных покрытий для металлических поверхностей // 2520164

Предлагаемое техническое решение относится к области прогнозирования долговечности (срока службы) лакокрасочных покрытий, предназначенных для защиты металлических поверхностей промышленных объектов от коррозии, в том числе конструкций для хранения различных жидкостей, в особенности нефтепродуктов.

Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка // 2519789

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к агропочвоведению, и может быть использовано для воспроизводства дождя в лабораторных и полевых условиях.

Контроль эрозионной опасности дождя // 2550492

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к противоэрозионным исследованиям почвы. В поровую жидкость вводят водный раствор полиакриламида. Создают капельный поток воды, затем тормозят капли дождя в среде поровой жидкости. Измеряют давление в поровой жидкости. По величине давления контролируют эрозионную опасность дождя. Расширяются функциональные возможности противоэрозионного контроля почв.

Система для исследования высокотемпературных отложений // 2564377

Изобретение относится к технологии нагрева отдельных участков в аппаратах, предназначенных для исследования образования отложений в жидкостях на стенках труб при повышенных температурах (высокотемпературные отложения). Система для исследования высокотемпературных отложений включает устройство для нагрева локальных участков, работающее на основе каталитического беспламенного окисления газообразного углеводородного топлива, которое содержит по крайней мере один каталитический нагреватель, состоящий из двух одинаковых полуцилиндрических каталитических элементов радиального типа, в которых тепловой поток направлен в сторону воображаемой оси цилиндра и которые крепятся к соответствующим одинаковым полуцилиндрическим металлическим кожухам; одного или нескольких патрубков для подвода топлива, количество которых зависит от длины нагревателя. Техническим результатом является создание экспериментальных установок для исследования высокотемпературных отложений с системами нагрева, которые обеспечивают равномерный нагрев, высокий контроль теплового потока, безопасную эксплуатацию и, в то же время, упрощают доступ к испытательному участку для проведения необходимых измерений, монтажных работ, а также отказ от электрической изоляции. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ контроля эрозионной опасности дождя // 2567155

Изобретение относится к способам контроля эрозионной опасности дождя. Осуществляют заполнение пор почвенного образца окрашенной водой. Почвенный образец поливают каплями дождя. Фиксируют и измеряют радиус разлета окрашенных капель поровой воды образца. Определяют эрозионную опасность дождя. Обеспечивается повышение точности определения эрозионной опасности.

Способ и устройство для контроля избыточной коррозии стали // 2570704

Изобретение относится к методу неразрушающего магнитного контроля локальных зон повышенной коррозионной активности протяженных стальных металлоконструкций и их контактируемых элементов. Способ заключается в том, что контролируемый элемент стальной металлоконструкции максимально намагничивают в виде полосы постоянным полем, затем размагничивают заранее определенным слабым переменным полем для снятия нестабильной остаточной намагниченности. Сканируют магнитограммы составляющих поля рассеяния. По местам резкого изменения градиента напряженности этого поля определяют зоны и оценивают мощность потенциальных гальванопар при эксплуатации стали в конкретной агрессивной среде. Подвижное устройство, реализующее способ, представляет собой блок намагничивания, изготовленный из постоянных магнитов с чередующимися противоположно направленными магнитными полюсами, при этом магниты катятся или скользят непосредственно в контакте с поверхностью контролируемой детали; блок размагничивания, состоящий из генератора переменного тока и электромагнита; блок измерения с феррозондовым магнитометром, снабженным датчиками, и с колесом-счетчиком расстояния; средство передвижения, например, типа тележки; блок управления. Техническим результатом является повышение эффективности и разрешающей способности сортировать стальные изделия по локальной коррозионной активности и коррозионной совместимости соединяемых элементов стальной металлоконструкции как на этапе выходного контроля стального проката, так и на этапе их сборки в протяженные металлоконструкции (трубы, рельсы, мосты, резервуары и др.). 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ массовых испытаний лёгких сплавов на коррозионное растрескивание под напряжением // 2571177

Предлагаемое изобретение относится к области исследования и контроля качества легких сплавов для авиационных и других тяжело нагруженных изделий. Испытания проводятся в специальном растворе на нагруженных до заданных растягивающих напряжений образцах. Способ испытания легких сплавов на коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) включает в себя горизонтальное расположение образцов в виде нескольких цепочек с горизонтальным размещением внизу нагружающих рычагов с грузами и подведения агрессивной среды по заданному циклу, при этом каждая цепочка монтируется на отдельном блоке, а подача нагрузки на образцы каждого блока производится призматическим устройством через рычажный механизм каждого блока. Этим обеспечивается высокая точность нагружения, исключается взаимовлияние на различных блоках и уменьшается рассеяние результатов до уровня, требуемого для испытания на КРН. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ экспериментального определения градиента изменения длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона и устройство для его осуществления // 2571307

Изобретение относится к области строительства, в частности к определению изменения длительной прочности бетона во времени эксплуатируемых под нагрузкой в условиях внешней агрессивной среды бетонных и железобетонных конструкций. Сущность: отслеживается разница между деформациями, получаемыми в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения, осуществляется контроль нагрузки на образец и своевременное ее снижение таким образом, что напряжения в сечении образца остаются постоянными до начала разрушения образца. Устройство содержит резервуар, заполненный агрессивным раствором, раму силовой установки, подвижную и неподвижную траверсы с цилиндрическими шарнирами для реализации сосредоточенного нагружения на железобетонный образец. В качестве нагрузочного устройства использована рычажная система с применением в качестве груза воды, заполняющей резервуар, оборудованный отводной трубкой с вентилем, работа которого регулируется изменением показателей тензометрических приборов на образце. Технический результат: возможность экспериментально определять градиент изменения длительной прочности во времени от начала приложения нагрузки и коррозионного воздействия среды до разрушения опытного образца нагруженного и корродирующего бетона при заданном неизменном значении напряжений в сечении образца с использованием более усовершенствованной по сравнению с прототипом модели испытательного стенда. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ нанесения межкристаллитных коррозионных поражений на алюмиевые сплавы // 2572075

Изобретение относится к области проведения коррозионных испытаний алюминиевых сплавов. Способ нанесения межкристаллитных коррозионных поражений на деталь из алюминиевого сплава, в котором деталь обрабатывают путем наложения на нее анодного тока в водном электролите, содержащем хлорид натрия. При этом деталь обрабатывают в водном электролите, содержащем 0,1-10 мас. % сульфата натрия и 0,1-1 мас. % хлорида натрия, либо в потенциостатическом режиме при потенциале анодного растворения, соответствующем значению, установившемуся при плотности анодного тока 0,005-0,05 А/см2, наложенного на материал обрабатываемой детали, с предварительной обработкой детали путем наложения на нее анодного тока в потенциостатическом режиме при более положительном потенциале анодного растворения, чем вышеупомянутый, либо в гальваностатическом режиме с плотностью анодного тока 0,005-0,05 А/см2. Техническим результатом является снижение времени испытаний на межкристаллитную коррозию алюминиевого сплава при снижении агрессивности среды во время нанесения коррозионных поражений с использованием анодной поляризации, а также обеспечение возможности проводить испытания по нанесению коррозионных поражений межкристаллитного характера на алюминиевые сплавы при совместном воздействии усталостных нагрузок и коррозионной среды. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

Способ оценки каталитической трубки установки риформинга природного газа // 2572638

Настоящее изобретение относится к способу оценки каталитической трубки для риформинга природного газа. Способ оценки каталитической трубки установки для риформинга природного газа заключается в том, что проводится измерение температуры множества каталитических трубок (этап S1). Затем производится выбор оцениваемых образцов (этап S2) на основании результатов замера температуры. Далее вычисляется степень раздутия коротких элементов и выводов (этап S3), которые образуют каталитические трубки, выбранные в качестве оцениваемых образцов. При этом если степень раздутия основного корпуса каталитической трубки меньше контрольного значения (определяемого на этапе S7) и значение, полученное при помощи индукционной дефектоскопии (на этапе S8), меньше контрольного значения, остаточный ресурс каталитической трубки оценивается методом реплик (этапы S9-S14). Техническим результатом является создание способа оценки каталитической трубки установки для риформинга природного газа, при помощи которого обеспечивается относительно простая оценка остаточного ресурса всех каталитических трубок, которые состоят из основных корпусов каталитической трубки, коротких элементов и выводов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Измерение эрозионной опасности дождя // 2578534

Изобретение относится к способам измерения эрозионной опасности дождя. По слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц. Почвенный образец поливают каплями дождя. После чего измеряют радиусы разлета почвенных частиц и их метки. По максимальной величине радиуса разлета и меткам почвенных частиц измеряют эрозионную опасность дождя. Обеспечивается расширение функциональных возможностей способа, заключающееся в возможности определения, из какого слоя почвенного образца вылетают почвенные частицы.

Способ испытания трубных сталей на коррозионное растрескивание под напряжением // 2582911

Изобретение относится к коррозионным испытаниям, а именно к способам испытания высокопрочных сталей на склонность к коррозионному растрескиванию. Способ испытания трубных сталей на коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) заключается в том, что сперва вырезают модельный образец прямоугольной формы, его очищают от загрязнения, обезжиривают и высушивают. Затем на рабочей части модельного образца закрепляют герметичную ячейку с коррозионным раствором и между металлической поверхностью рабочей части упомянутого образца и внутренней поверхностью ячейки с коррозионным раствором помещают пластину из пористого неметаллического материала. Далее перед началом испытания выполняют тарировку модельных образцов путем определения соответствия между величиной прикладываемого усилия или перемещения захвата и величиной возникающих на внешней поверхности образцов напряжений. Затем нагружают модельный образец, задавая начальную нагрузку на него σ0=σт, где σт - предел текучести трубной стали. Далее выбирают режим циклического нагружения и проводят ступенчатое статическое нагружение модельного образца, увеличивая напряжения в нем с шагом 30 МПа, не изменяя при этом коэффициент асимметрии по напряжению и частоту циклов. Затем испытания проводят до зарождения трещин и по результатам проведенных экспериментов строят график зависимости величины перемещения захвата (S) испытуемого модельного образца трубной стали от числа циклов (N) нагружения, на котором по изменению наклона (появлению перегиба на прямой S-N) фиксируют момент зарождения трещин. После завершения испытаний освобождают модельный образец от ячейки с коррозионной средой и исследуют поверхность рабочей части образца с применением оптических средств измерения, а сопротивление сталей КРН оценивают по результатам испытания не менее чем на двух образцах. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. 6 ил., 1 табл.