Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Охрана и защита, обустройство, индикация и тести-рование природной среды. Сборник статей студентов, аспирантов и преподавателей: Научно-учебное издание

Мазуркин П. М.,

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО ВОДОТОКА (Д.А. Веретельник, магистр техники и технологии)

Способ измерения скорости течения на поверхности водотока [1] реализуется, например по патентам [1], на поверхности малой реки (рис. 1), следующим образом.

Рис. 1. Схема устройства [1] для измерения скорости водотока, вид сбоку и вид спереди: 1 - корпус прибора; 2 - вертушка; 3 - лопасти; 4 - стробоскоп; 5 - смотровое окно

Пусть измерения на малой реке выполняют с лодки [3], которую вначале закрепляют на якорях. Устройство опускают на поверхность водотока до касания воды лопастями 3 цилиндрической вертушки 2, затем включают стробоскоп 4 (электропитание на батарейках) и, регулируя частоту световых вспышек, определяют в окне 5 частоту перемещения лопастей.

После этого вычисляют скорость движения воды на поверхности водотока по формуле , где  - скорость воды, м/с, t - шаг лопастей, м,  - частота мелькания света, Гц. Для примера малогабаритная конструкция прибора пусть имеет параметры: диаметр  мм и число лопастей  шт. Тогда получим уравнение для тарировки . Например, при измеренной стробоскопом с лодки частоте 40 Гц мельканий света получим поверхностную скорость в данной точке реки, равную 0,105 м/с.

Другой способ [2] измерения скорости водотока реализуется на поверхности реки (рис. 2), следующим образом. Пусть измерения на реке выполняют на водомерном посту, когда стробоскоп 4 и место крепления 3 гибкой тяги 2 находятся постоянно в одном и том же месте.

При этом плавающая линейка 1 с делениями также постоянно плавает на поверхности воды, закрепленная к месту 3. При измерении включают стробоскоп и отпускают плавающую линейку по водотоку. Регулируя частоту световых вспышек, определяют частоту перемещения делений плавающей линейки. Если с первого раза не удалось точно определить равенство частоты световых вспышек с частотой движения делений плавающей линейки, то измерение повторяют. Для этого плавающую линейку подтягивают к месту 3, а затем отпускают.

Рис. 2. Способ и устройство [2] для измерения скорости водотока, вид сбоку:
1 - плавающая линейка; 2 - гибкая тяга; 3 - крепление; 4 - стробоскоп

После этого вычисляют скорость движения воды на поверхности водотока по формуле , где  - скорость воды, м/с, L - шаг делений плавающей линейки, м,  - частота мелькания света, Гц.

Литература

1. Пат. 2257588 Российская Федерация, МПК⁷ G 01 Р 3/40. Способ и устройство для измерения поверхностной скорости водотока / Мазуркин П.М., Веретельник Д.А., Кожина С.А., Медянская Н.В. (РФ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2004102532/28; заявл. 28.01.04; опубл. 27.07.05, Бюл. № 21.
2. Пат. 2257589 Российская Федерация, МПК⁷ G 01 Р 3/40. Способ измерения скорости водотока / Мазуркин П.М., Веретельник Д.А., Кожина С.А. (РФ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2004102546/28; заявл. 28.01.04; опубл. 27.07.05, Бюл. № 21.
3. Пат. 2234056 Российская Федерация, МПК⁷ G 01 С 5/00. Способ определения отметок свободной поверхности реки / Мазуркин П.М., Зверев В.И., Нехорошков П.А. (РФ заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2002118194/28; заявл. 05.07.02; опубл. 10.08.04, Бюл. № 22.
4. Пат. 2259891 Российская Федерация, МПК⁷ В 05 В 1/08. Гидроимпульсатор / Мазуркин П.М., Веретельник Д.А., Полянин А.Я., Полянин И.А. (РФ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2004105897/12; заявл. 27.02.04; опубл. 10.09.05, Бюл. № 25.
5. Пат. 2262389 Российская Федерация, МПК⁷ В 05 В 1/08. Гидроимпульсатор / Мазуркин П.М., Веретельник Д.А. (РФ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2004105903/12; заявл. 27.02.04; опубл. 20.10.05, Бюл. № 29.