Устройство для определения уровня грунтовых вод

 

Изобретение относится к оперативному контролю уровня грунтовых вод на мелиорированных землях. Целью изобретения является повышение достоверности информации в условиях неустановившихся режимов движения грунтовых вод. При подъеме уровня грунтовых вод (УГВ) информация об уровне формируется по затоплению нижних перфорированных оснований, в датчике 4 воздух вытесняется через отверстие 5. При достижении поднимающейся поверхностью воды в датчике 4 клапан 6 закрывает выход и не позволяет вытекать внутрь трубы. Во включенном состоянии электрической схемы датчика УГВ светодиод 13 излучает свет. При наличии свободной поврехности воды между светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит упорядоченное отражение излученного светодиодом света, при этом в чувствительный элемент фотодиода 14 попадает отраженный свет, интенсивность которого зависит от положения свободной воды между перфорированным основанием датчика 4 и фотопарой 7. Сигнал с компаратора поступает на измерительный элемент самописца в момент, когда уровень воды в датчике точно совпадает с УГВ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫ7ИЯЦ

ПРИ ГХНТ СССР (2)) 4313957/24-10 (22) 08..1 0.87 (46) 30.07.90. Бюл. ))- 28 (71) Белорусская сельскохозяйствен-. ная академия (72) В.И. Кумачев и В.К. Кожушко (53) 681.1 28.65(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

))- )262293, кл. G 01 F 23/28, 1985.

Справочное руководство гидрогеолога/Под ред.В.M. Максимова, т.2.

Л.: Недра, 1967, с. 2)9, 250-258. щ) g G 01 F 23/22, Е 21 В 47/04

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД (57) Изобретение относится к оперативному контролю уровня грунтовых вод на мелиорированных землях. Целью изобретения является повышение достоверности инФормации в условиях неустановившихся режимов движения грунтовых вод. При подъеме уровня грунтовых вод (УГВ) информация об уровне формируется по затоплению нижних

1 58201 9

10 лерфорированных оснований, в датчике

4 воздух вытесняется через отверстия

5. При достижении поднимающейся поверхностью воды в датчике 4 клапан

6 закрывает выход и не позволяет вытекать внутрь трубы. Во включенном

Состоянии электрической схемы датчика УГВ светодиод 13 излучает свет.

При наличии свободной поверхности воды между светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит упоИзобретение относится к оператив. йому контролю уровня грунтовых вод

На мелиорированных землях. 20

Цель изобретения — повышение достоверности информации в условиях еустановившихся режимов движения грунтовых вод.

На фиг. 1 изображено устройство для определения уровня грунтовых вод, Общий вид; на фиг. 2 — схема констРукции датчика; на Фиг. 3 — электрическая схема включения одной ФотоФлектрической пары; на Фиг. 4 — пример записи показаний на многоканальном самописце.

Устройство для определения уровня

1рунтовых вод состоит из скважины 1 погруженной в нее обсадной трубой

35 засыпанной снаружи вынутым грун-, ом и заглушенной снизу заглушкой 3, датчиков 4 с перфорированными стенками, закрепленных на наружной поверхности. обсадной трубы, например, по сцирали, При этом каждый датчик сообщается с внутренней, полостью трубы через отверстие 5,закрываемое клапаном. 6. Внутри каждого датчика укреплены по две Фотоэлектрические пары 7, электропитание которых и съем информации с которых осуществляется через выводы 8, соединенные с коробкой 9, в которой .расположены компаратор 10, многоканальный cBNo писец 11 и источник 1 2 питания, Датчик 4 может содержать корпус с плоскими перфорированными нижним и верхl ним основаниями.

В электрическую схему входят Фотопара 7, состоящая из светодиода 13 и Фотодиода 14 с нагрузочным реэис*тором 15, регулировочный резистор

16, которым устанавливается рабочий рядоченное отражение излученного светодиодом света, при этом в чувствительный элемент фотодиода 14 попадает отраженный свет, интенсивность которого зависит от положения свободной воды между перфорированным основанием датчика 4 и фотопарой

7 ° Сигнал с компаратора поступает на измерительный элемент самописца в момент, когда уровень воды в датчике точно совпадает с УГВ. 4 ил. ток через светодиод 13, компаратор

10, прецезионный регулировочный ðåзистор 17, при помощи которого устанавливается опорное пороговое напряжение на компараторе 10, прецезионный стабилитрон 18, нагрузочный резистор 19, измерительный. элемент 20 самописца Il.

Устройство работает следующим образом.

При изменении УГВ в перфорированных полостях датчика 4 образуется свободная поверхность воды. При подьеме УГВ информация об УГВ формируется по затоплению нижних перфорированных оснований. При подъеме поверхности воды в датчике воздух вытесняется через отверстие 5. При достижении поднимающейся поверхностью воды в датчике 4 клапан 6 закрывает выход и не позволяет воде вытекать внутрь трубы при дальнейшем повышении УГВ. Во включенном состоянии электрической схемы датчика УГВ светодиод 13 излучает свет. При отсутствии свободной поверхности воды между излучающим светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит рассеяние излученного света неровной поверхностью перфорированного основания, При этом освещенность фотодиода

14 отраженным светом недостаточна для опрокидывания компаратора О, так как напряжение на входе компаратора не достигает порога срабатывания.При наличии свободной поверхности воды между светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит упорядоченное отражение излученного светодиодом света. При этом в чувствительный элемент Фотодиода 14 попадает отраженный

I свет, интенсивность которого зависит от положения свободной поверхности воды между перфорированным основанием датчика 4 и Фотопарой 7. Ввиду того, что компаратор l 0 опрокидывается при освещенности светодиода )4, возникающей только в момент образования зеркала воды в датчике, сигнал с компаратора 10 поступает на измерительный элемент 20 самописца 11 в момент, когда уровнь воды в датчике точно совпадает с ГУВ.

Нижняя фотопара регистрирует момент образования зеркала воды (из отдельных капель) у нижнего основания, а верхняя фотопара регистрирует отрыв зеркала воды от верхнего основания.

По записи на многоканальном самописце определяют моменты достижения грунтовыми водами фиксированных отметок (при наличии последовательности импульсов в каждом следующем канале записи) .

Наличие спаренных импульсов в одном канале записи (фиг.4) свицетель8201 9 6 ствует о перемене направления изменения уровня грунтовых вод.

I ормула изобретения

Устройство для определения уровня грунтовых вод,. содержащее вертикальную трубу и оптический измеритель, отличающееся тем, что, с целью повьш ения достоверности информации в условиях неустановившихся режимов движения грунтовых вод, труба выполнена водонепроницаемой, на наружной поверхности трубы закреплены введенные датчики, каждый из которых содержит полый корпус, сообщенный с тру" бой через поплавковый запорный элемент и снабженный плоскими перфорированными верхним и нижним основаниями, а оптический измеритель выполнен в

20 виде пары источник — Фотоприемник, ориентированной на нижнее и верхнее основание отдельно, внутри каждого полого корпуса соответственно, при этом выходы Фотоприемников соединены через отдельный компаратор с входами введенного многоканального самописца.

Фиг. 1

1 58201 9

®Л0 СОРЮЛОС Д7

10 2Р

Ф08. 0

Редактор P.. Кипттулинеп

Заказ 2081

Тираж 551

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фауиплу, и

Ф >+)

1О

Составитель Е. Подымов

Техред Л. Сердюкова Корректор М.Кучерявая