УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ МАКСИМАЛЬНОГО УРОВНЯ ВОДЫ В СТОЯЧИХ ВОДОЕМАХ

Полезная модель относится к области приборостроения и может быть использована для измерения максимального уровня воды в естественных и искусственных замкнутых стоячих водоемах, недоступных для постоянного и регулярного наблюдения.
Известен поплавковый датчик уровня воды в бассейне, включающий поплавок в виде шара, опорную конструкцию с правой и левой опорными стойками, расположенную на берегу бассейна, датчик уровня с возможностью вертикального перемещения между опорными стойками и верхним и нижним концевыми выключателями. Поплавок и датчик уровня соединены друг с другом тяговым тросом (патент CN 201926486, G01F 23/44, опубл. 10.08.2011).
Недостатком данного устройства являются ненадежность и низкая чувствительность, определяемые наличием механической связи посредством тягового троса между чувствительным элементом (поплавком, находящимся в бассейне) и датчиком уровня воды, расположенном на берегу бассейна. Тяговый трос может заклинивать, провисать или проскальзывать, что сказывается на работе датчика уровня воды.
Также известно устройство для измерения уровня воды в водоемах (патент РФ 2627569, G01F 23/68, опубл. 08.08.2017 г.), включающее вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода, при этом внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен преимущественно на центральную часть плавающего в воде диска.
Существенным недостатком данного устройства являются дороговизна выполнения, необходимость источника электричества для работы измерителя расстояния, а также большая зависимость результатов от движения воды, которое может нарушить направление зондирующего луча.
В качестве прототипа выбран сигнальный прибор аварийного уровня воды (патент CN 205879290, G01F 23/00, опубл. 11.01.2017), наиболее близкое по конструкции, включающее модули определения скорости потока и уровня воды, установленные в устойчивом к коррозии стержне цилиндрической формы. Конструкция оснащена солнечной панелью, находящейся в зонтикообразной крышке, благодаря которой данные отображаются на дисплее в режиме реального времени. Устройство также оснащено сигнальной лампой и предупреждающим динамиком, которые срабатывают при превышении критического уровня воды.
Недостатками устройства являются дороговизна изготовления и сложность эксплуатации, которая подразумевает постоянный контроль специалиста за работой солнечной панели и ее подключений к модулям, а также корректности измерений самих модулей.
Технической задачей предлагаемого устройства является упрощение конструкции для измерения максимального уровня воды, повышение надежности измерений механическим способом в замкнутых водоемах, недоступных для постоянного и регулярного наблюдения.
Технический результат достигается за счет выполнения измерений механическим способом и выполнения устройства для фиксации максимального уровня воды в стоячих водоемах в виде полой сваи, нижняя часть которой заострена, а верхняя - оснащена конической крышей для защиты от осадков, в качестве чувствительного элемента выступает полый шар из гидрофобного материала, принимающий невозвратное положение при максимальном уровне воды в водоеме.
Общими с прототипом признаками являются: цилиндрическая форма устройства (полая труба), устойчивая к коррозии, наличие в верхней части конструкции крыши (зонтика) для защиты от осадков.
Существенные отличительные признаки: устройство для фиксации максимального уровня воды в стоячих водоемах выполнено из полой полипропиленовой трубы повышенной жесткости, устойчивой к коррозии и вмерзанию, длиной от 1500 до 2500 мм, диаметром 100-250 мм. До средины длины свая имеет продольный разрез шириной 1/8 окружности трубы, позволяющий воде наполнить полость сваи. Нижняя часть сваи заострена, что обеспечивает вход и закрепление в грунте. Внутри сваи находится чувствительный к уровню воды элемент в виде полого шара из гидрофобного материала диаметром на 10 мм меньше, чем диаметр сваи, принимающего невозвратное положение при максимальном уровне воды в водоеме. Невозвратное положение достигается за счет специальной системы фиксаторов: параллельно расположенные пластмассовые диски, каждый из которых имеет окантовку и по три отходящих внутрь тонких пластичных вытянутых лепестка овальной формы, сходящихся в середине диска, расстояние между дисками 30-50 мм.
Принцип работы и сущность полезной модели раскрывает фиг. 1. Устройство для фиксации максимального уровня воды в стоячих водоемах устанавливают в грунт наименее ветреной части водоема так, что небольшая зона продольного разреза в свае 1 погружается под воду, вода заполняет полость сваи, уровень воды выравнивается. Чувствительный элемент - шар 2, оказывается на поверхности воды, его положение фиксируется меткой и принимается за начальное. При повышении уровня воды в водоеме, шар поднимается вверх, так как он выполнен из гидрофобного материала, выталкивающей силы достаточно для отклонения лепестков системы фиксаторов 3. После прохождения шаром диска фиксатора лепестки опускаются в начальное положение и препятствуют опусканию шара вниз при понижении уровня воды в водоеме. Расположенная в верхней части конструкции крыша 4 защищает шар от осадков. Таким образом, шар остается в неизменном положении и показывает значение максимального уровня воды в водоеме.