ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ АРХИМЕДОВ КАПЛЕВИДНЫЙ ИЛОМЕР
HYDROSTATIC ARCHIMEDEAN DROP-SHAPED SLUDGE METER

Изобретение относится к ультразвуковым расходомерам для сточных вод в коллекторах и каналах и может быть использовано для точного измерения расхода потоков. Ультразвуковые расходомеры широко применяются для измерения сточных вод такие, как: Днепр-7, LSCO-4250, ADFM, ADS 3600, NIVUS, SIGMA, PITON, CTPUM, ультразвуковой расходомер (RU 2467291, G01F1/66) и др. Глубина потока в них измеряется гидростатическим методом. Промышленные каналы имеют сильное заиление, так как скорость в них значительно ниже рекомендуемой скорости 0,7 м/с, которая очищает дно коллектора от иловых отложений. В таких каналах важно учитывать площадь ила. Казалось бы, в расходомере Стрим такая возможность есть. Программное обеспечение позволяет задавать текущий уровень ила, площадь которого должна вычитаться из площади сечения потока. Такое программное обеспечение является абстрактным по отношению к практике измерения расхода, так как заиление дна коллектора происходит по непредсказуемой закономерности. Для коммерческого, рекомендуемого сегодня, сугубо точного измерения расхода необходимо точно знать толщину илового отложения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является гидростатический зонд глубины типа SG-25 S 240 измерения уровня сточных вод. Измерение уровня с помощью зонда осуществляется путем использования прямой зависимости между высотой столба жидкости и вызванным гидростатическим давлением. Измерение давления осуществляется на уровне погруженного зонда и соотносится к атмосферному давлению с помощью капилляра, находящегося в кабеле. Плотность сточных вод с илом имеют плотность, значительно отличающуюся от плотности чистой воды, поэтому гидростатический метод здесь не имеет возможность замерять толщину иловых отложений.
Средства и методы осуществления изобретения указаны в источниках, общедоступных до даты приоритета изобретения, это ультразвуковые расходомеры типа «Днепр-7» и др.
Для гидростатического измерения толщины иловых отложений предлагается гидростатический Архимедов каплевидный иломер, включающий каплевидный Архимедов поплавок, весом 0,9 от величины подъемной силы, с кольцом на выходе, которое перемещается по направляющей вертикальной струне, закрепленной в разжимных скобах, устанавливаемых на расстоянии (5-10)D коллектора, вверх по течению от измерительного блока, где D - диаметр коллектора.
0,9 от величины Архимедовой силы - это безразличное равновесие плавающих сил, поэтому и подводные лодки давно ходят в мировых океанах (см. Панова М.В. Задачник по гидравлике. Энергия, 1970, 566 с.).
Такое расстояние исключает влияние местных сопротивлений, которое дает измерительное сечение, поплавок находится в подвешенном состоянии, как подводная лодка и опускается на иловые отложения, как на дно. Точное измерение толщины иловых отложений осуществляется гидростатически просто. Эту толщину вычисляют из глубины потока на измерительном блоке, и глубины потока от илистого дна на иломере, получают очень точные значения расхода сточных вод, необходимых для коммерческого расчета. Значение толщины иловых отложений передается по передающему кабелю на измерительный блок. Измерительный блок имеет датчик глубины потока, а Архимедов иломер осуществляет измерение глубины потока от илистого слоя, берут разность этих глубин и получают толщину илового слоя.
Устройство показано на фиг. 1. Оно включает коллектор 1 с иловыми отложениями 2, разжимную скобу 3 с направляющей вертикальной струной 4, Архимедов гидростатический каплевидный поплавок 5, весом 0,9 от Архимедовой силы, кольцо 6 и передающий кабель 7.
Устройство работает следующим образом. Так как поплавок имеет вес 0,9 от Архимедовой силы, он находится в потоке в подвешенном состоянии и опускается на поверхность иловых отложений в коллекторе, как на дно, принцип подводной лодки и точно измеряет толщину иловых отложений. Ее вычитают из глубины потока на измерительном блоке и получают исключительно точное измерение расхода сточных вод.
Задача изобретения выполняется просто и исключительно эффективно, так как каплевидная форма поплавка не нарушает гидравлической структуры потока сточной воды.