Стенд для исследования и моделирования экологических рисков

Полезная модель относится к области экологической гидрогеологии, может быть использована, для лабораторно-исследовательской деятельности по прогнозированию экологических рисков. В частности для изучения распространения загрязнений экосистемы подземными водами. Стенд для исследования и моделирования экологических рисков состоит из корпуса с информационным экраном и клавиатурой, соединенного с измерительным блоком. Измерительный блок включает схему управления, регулятор напряжения, образцы сопротивлений, их коммутатор и преобразователь токовых сигналов. При этом корпус одним из выходов соединен со схемой управления и регулятором напряжения, образцами сопротивлений, коммутатором образцов и преобразователем токовых сигналов последовательно, а вторым выходом корпус соединен с образцами сопротивлений через преобразователь токовых сигналов и коммутатор образцов. Данный стенд позволит повысить качество результатов исследований экологических рисков при распространении загрязнений подземными водами через водопроницаемые пласты, которые максимально приближенны к реальным условиям за счет преобразования электрических величин в гидрогеологические величины. 1 илл.

Полезная модель относится к области экологической гидрогеологии, может быть использована, для лабораторно-исследовательской деятельности по прогнозированию экологических рисков. В частности для изучения распространения загрязнений экосистемы подземными водами.

Известен лабораторный стенд для испытаний датчиков уровня жидкости, включающий в себя источник электрического напряжения, источник гидросреды, бак, снабженный установочной площадкой с посадочным местом, для проверяемого датчика уровня жидкости, проточный блок, соединяющий бак с источником гидросреды, блок контроля и управления (см. патент РФ 37413, MПK⁸ C01F 25/00, опубл. 20.04.2004 г.).

Недостатками аналога являются низкие показатели результатов исследований, в частности возможность моделирования лишь вертикальных уровней исследуемой жидкости и невозможность применения для исследования горизонтальной ламинарной фильтрации через водопроницаемые пласты.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является учебно-лабораторный стенд, включающий корпус с информационным экраном и клавиатуру (см. патент RU 76147, МПК⁸ G06F 15/02, G09B 3/00, опубл. 10.09.2008 г.).

Недостатками прототипа являются, низкая достоверность полученных результатов, т.к. стенд позволяет обрабатывать и отображать на дисплее лишь заданную информацию, без дальнейшей электрогидродинамической обработки, и, следовательно, невозможность моделировать экологические риски в гидрогеологии, а также непригодность для эксплуатации в полевых условиях по причине его стационарности.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение качества результатов исследований экологических рисков максимально приближенных к реальным условиям при распространении загрязнений подземными водами.

Решение технической задачи достигается тем, что стенд для исследования и моделирования экологических рисков состоящий из корпуса с информационным экраном и клавиатурой, согласно полезной модели, он дополнительно снабжен измерительным блоком, соединенным с корпусом, и включающим схему управления, регулятор напряжения, образцы сопротивлений, их коммутатор и преобразователь токовых сигналов, при этом корпус одним из выходов соединен со схемой управления и регулятором напряжения, образцами сопротивлений, коммутатором образцов и преобразователем токовых сигналов последовательно, а вторым выходом корпус соединен с образцами сопротивлений через преобразователь токовых сигналов и коммутатор образцов.

Данный стенд позволит повысить качество результатов исследований экологических рисков при распространении загрязнений подземными водами через водопроницаемые пласты, которые максимально приближенны к реальным условиям за счет преобразования электрических величин в гидрогеологические величины.

Сущность устройства поясняется чертежом, на котором изображена структурная схема.

Стенд для исследования и моделирования экологических рисков состоит из корпуса с информационным экраном 1 и клавиатурой 2 и измерительного блока включающего схему управления 3, регулятор напряжения 4, образцы сопротивлений 5, коммутатор образцов 6, и преобразователь токовых сигналов 7.

Стенд работает следующим образом.

С корпуса с информационным экраном 1 и клавиатурой 2 через схему управления 3, сигнал поступает на регулятор напряжения 4, который в зависимости

от величины поступающего сигнала подает на образцы сопротивлений 5 напряжение различной величины. Вместе с тем посредством информационного экрана 1 и клавиатуры 2, через преобразователь токовых сигналов 7 и коммутатор образцов 6 выбирают один из образцов сопротивлений 5. Образцы сопротивлений 5, представляют собой набор сопротивлений, различной величины, соответствующей коэффициентам фильтрации различных водопроницаемых пластов, например, песка, глины, гравия и т.д. После подачи на образец сопротивлений 5 напряжения от регулятора 4, через него протекают токи разной величины, соответствующие скоростям фильтрации через водопроницаемые пласты. Токовый сигнал с образца сопротивлений 5 через коммутатор образцов 6 поступает на преобразователь токовых сигналов 7 и затем на информационный экран 1. В зависимости от поступающего с преобразователя 7 токового сигнала, на информационном экране 1 отображаются графические зависимости изменения роста тока от напряжения в течение времени, которые будут отображаться как зависимости роста скорости фильтрации от разности гидравлических уклонов и коэффициента фильтрации, по которым судят о скорости фильтрации через водопроницаемые пласты.

Значения токовых сигналов с образцов сопротивлений 5 являются аналогом скоростей фильтрации через водопроницаемые пласты. Напряжение, подаваемое на образцы 5, с регулятора напряжения 4 является аналогом гидравлических уклонов в водопроницаемых пластах. А сами образцы сопротивлений 5 являются аналогами водопроницаемых пластов с различными коэффициентами фильтрации.

Использование предлагаемого стенда по сравнению с прототипом позволит осуществлять моделирование экологических рисков в гидрогеологии, поскольку измерительный блок способен моделировать любые коэффициенты фильтрации водопроницаемых пластов, и все возможные величины гидравлических уклонов исследуемых экосистем, удобен в эксплуатации, т.к., является переносным и не требует дополнительных устройств и приборов.

Стенд для исследования и моделирования экологических рисков, состоящий из корпуса с информационным экраном и клавиатурой, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен измерительным блоком, соединенным с корпусом, и включающим схему управления, регулятор напряжения, образцы сопротивлений, их коммутатор и преобразователь токовых сигналов, при этом корпус одним из выходов соединен со схемой управления и регулятором напряжения, образцами сопротивлений, коммутатором образцов и преобразователем токовых сигналов последовательно, а вторым выходом корпус соединен с образцами сопротивлений через преобразователь токовых сигналов и коммутатор образцов.