RU2620168C1 - Device for counting number of drops - Google Patents
Device for counting number of drops Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620168C1 RU2620168C1 RU2016118262A RU2016118262A RU2620168C1 RU 2620168 C1 RU2620168 C1 RU 2620168C1 RU 2016118262 A RU2016118262 A RU 2016118262A RU 2016118262 A RU2016118262 A RU 2016118262A RU 2620168 C1 RU2620168 C1 RU 2620168C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact plate
- casing
- axis
- drops
- recorder
- Prior art date
Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004162 soil erosion Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Заявляемое изобретение относится к области лабораторного оборудования, используемого при изучении процессов капельно-дождевой эрозии почв, в частности при определении количества капель дождя, попадающих в определенную узкую область почвы. Устройство может быть использовано при исследовании почвенных образцов в процессе изучения протекающих эрозионных процессов.The claimed invention relates to the field of laboratory equipment used in the study of drip-rain soil erosion processes, in particular when determining the number of rain drops falling into a specific narrow area of the soil. The device can be used to study soil samples in the process of studying ongoing erosion processes.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известны варианты исполнения устройств аналогичного назначения.The prior art options for the execution of devices for similar purposes.
Так, известен измеритель параметров капель искусственного дождя (а.с. СССР №2004002), содержащий установленный в кожухе с измерительной камерой источник лазерного излучения, оптически соединенный через первое, второе зеркала и систему линз с фотоприемником, при этом измеритель снабжен сетками и поддонами для сбора влаги. Луч света от источника попадает на фотоприемник, а пересекающие его капли регистрируются этим фотоприемником, при этом могут быть зафиксированы размер, количество и скорость падения капли. При достаточно узкой области попадания капли (зона измерения) с определенной долей погрешности можно считать, что ведется подсчет капель, попавших в одну точку.For example, a meter for the parameters of artificial rain drops (AS USSR No. 2004002) is known, which contains a laser source mounted in a housing with a measuring chamber and is optically connected through the first, second mirrors and a lens system with a photodetector, while the meter is equipped with grids and pallets for moisture collection. A ray of light from the source enters the photodetector, and the droplets crossing it are recorded by this photodetector, and the size, amount and rate of drop of the droplet can be recorded. With a rather narrow drop drop region (measurement zone) with a certain degree of error, we can assume that the droplets that fall at one point are counted.
Данное устройство технически сложно в реализации, состоит из большого количества сопрягаемых узлов, что снижает его надежность в эксплуатации.This device is technically difficult to implement, consists of a large number of mating nodes, which reduces its reliability in operation.
Также известен датчик дождя для системы полива (патент US 7552632).Also known rain sensor for irrigation systems (patent US 7552632).
Устройство снабжено формирователем капель определенного размера, при этом размер может быть выбран заранее. Кроме того, в состав устройства входит плоская контактная пластина, микроконтроллер. Подсчет капель в данном случае ведется для формирования объема полива. Во время полива микроконтроллер ведет подсчет количества капель, попадающих на контактную пластину. При накоплении достаточного количества капель микроконтроллер прекращает подачу воды и полив прекращается.The device is equipped with a drop former of a certain size, and the size can be selected in advance. In addition, the device includes a flat contact plate, a microcontroller. Counting drops in this case is to form the volume of irrigation. During watering, the microcontroller counts the number of drops falling on the contact plate. If enough drops accumulate, the microcontroller stops the water supply and watering stops.
Согласно фигурам 3-А и 3-В описания известного устройства при использовании датчика формируется капля определенного размера (объема, веса), которая падает и изгибает или поворачивает контактную пластину силой удара, замыкая при этом электрическую цепь. При этом капля растекается и утяжеляет контактную пластину. Кроме того, использование микроконтроллера значительно усложняет подготовку устройства к работе и снижает его надежность ввиду возможного выхода из строя электронных частей.According to figures 3-A and 3-B of the description of a known device, when using a sensor, a drop of a certain size (volume, weight) is formed, which falls and bends or rotates the contact plate by impact force, closing the electric circuit. In this case, the drop spreads and makes the contact plate heavier. In addition, the use of a microcontroller significantly complicates the preparation of the device for operation and reduces its reliability due to the possible failure of electronic parts.
В отличие от известного источника информации заявляемая конструкция имеет легкое уравновешенное коромысло с наклонным концом, по которому капля соскальзывает, не утяжеляя его (такая конструкция более чувствительна и реагирует на дождевые капли различного размера).In contrast to the known source of information, the claimed design has a light balanced rocker with an inclined end, along which the drop slides without weighing it down (such a design is more sensitive and reacts to raindrops of various sizes).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является капельный датчик дождя (патент FR2612648). Известное устройство содержит воронкообразный накопитель, из которого вода поступает к капилляру, формирующему каплю определенного размера (объема), способного заполнить зазор между электродами, которая замыкает электрическую цепь, выполняя функцию проводника. Для реализации назначения устройства требуются капли одного размера, что не всегда соответствует реальным условиям падения дождевых капель.The closest in technical essence to the claimed utility model is a drip rain sensor (patent FR2612648). The known device contains a funnel-shaped accumulator from which water enters the capillary, forming a drop of a certain size (volume), which can fill the gap between the electrodes, which closes the electric circuit, acting as a conductor. To realize the purpose of the device, drops of the same size are required, which does not always correspond to the actual conditions of rain drops falling.
Предлагаемое устройство в отличие от прототипа реагирует на дождевые капли разного размера.The proposed device, in contrast to the prototype, responds to raindrops of different sizes.
Задачей заявляемого технического решения является создание компактного устройства для подсчета количества капель дождя, падающих в одну точку. Точка в данном контексте является условным понятием и определяется диаметром следа, который оставляет падающая капля на поверхности попадания.The objective of the proposed technical solution is to create a compact device for counting the number of raindrops falling at one point. A point in this context is a conditional concept and is determined by the diameter of the trace that the falling drop leaves on the surface of the hit.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в обеспечении высокой чувствительности устройства, отсутствии накопления упавших капель на поверхности контактного элемента, в результате чего исключается возможность получения ложного результата.The technical result achieved by using the claimed invention is to ensure high sensitivity of the device, the absence of accumulation of fallen drops on the surface of the contact element, which eliminates the possibility of obtaining a false result.
Поставленная задача решается тем, что заявляемое устройство для подсчета количества капель, согласно техническому решению, включает кожух с отверстием, диэлектрическую панель, два соединенных между собой осью кронштейна, контактную пластину, коромысло, расположенное на оси, источник тока и регистратор, при этом кронштейны, один из которых выполнен с возможностью подключения к источнику тока, и контактная пластина закреплены на диэлектрической панели, которая размещена внутри кожуха, а коромысло свободно расположено на оси таким образом, что одно его плечо выступает из отверстия кожуха, а второе плечо расположено с возможностью соприкосновения с контактной пластиной, при этом регистратор соединен с контактной пластиной и источником тока. Плечо коромысла, выступающее из отверстия кожуха, выполнено с отогнутым вниз на 15-30° концом. Устройство также снабжено выключателем для удобства использования, а в качестве регистратора может быть использован электромагнитный счетчик импульсов (ЭМС).The problem is solved in that the inventive device for counting the number of drops, according to the technical solution, includes a casing with a hole, a dielectric panel, two interconnected axis of the bracket, a contact plate, a rocker located on the axis, a current source and a recorder, while the brackets, one of which is made with the possibility of connecting to a current source, and the contact plate is mounted on a dielectric panel, which is located inside the casing, and the beam is freely located on the axis in such a way That its one arm projects from the housing opening, and a second arm arranged to contact with the contact plate, wherein the recorder is connected to the contact plate and the power source. The rocker arm protruding from the opening of the casing is made with the end bent down by 15-30 °. The device is also equipped with a switch for ease of use, and an electromagnetic pulse counter (EMC) can be used as a recorder.
Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами. На фиг. 1 схематично представлен вид сбоку на заявляемую конструкцию. На фиг. 2 схематично представлен вид сверху на заявляемую конструкцию, а также электрическая схема подключения устройства к источнику тока. Позициями на чертежах обозначены:The invention is illustrated by the following drawings. In FIG. 1 is a schematic side view of the claimed design. In FIG. 2 schematically shows a top view of the claimed design, as well as the electrical circuit of connecting the device to a current source. The positions in the drawings indicate:
1. Диэлектрическая панель1. Dielectric panel
2. Коромысло2. Rocker
3. Ось3. Axis
4. Контактная пластина4. Contact plate
5. Регулировочный винт5. Adjustment screw
6. Отжимная шайба6. squeezing washer
7. Кронштейны7. Brackets
8. Кожух8. Casing
9. Источник тока9. Current source
10. Выключатель10. Switch
11. Регистратор11. Registrar
Заявляемое устройство является лабораторным оборудованием и представляет собой компактное устройство для исследования одного из параметров динамического воздействия дождя, а именно обеспечивает возможность подсчета количества капель дождя, попадающих при падении в одну точку. Как сказано выше, точка в данном случае является условным понятием и определяется минимально возможным диаметром капли дождя.The inventive device is a laboratory equipment and is a compact device for studying one of the parameters of the dynamic impact of rain, namely, it provides the ability to count the number of raindrops falling when falling at one point. As mentioned above, the point in this case is a conditional concept and is determined by the minimum possible diameter of a raindrop.
Устройство содержит кожух 8 с закрепленными в нем составляющими элементами и электрическую схему, подключенную к источнику питания. В качестве такого источника тока может быть использована обыкновенная батарейка или любой другой автономный источник тока.The device comprises a casing 8 with the constituent elements fixed therein and an electrical circuit connected to a power source. An ordinary battery or any other autonomous current source can be used as such a current source.
Кожух представляет собой пластиковый короб с отверстием в торцевой части, функционально предназначенный как для размещения всех элементов устройства, так и для их предохранения от воздействия влаги и, как следствие, получения ложных результатов измерения.The casing is a plastic box with an opening in the end part, functionally designed both to accommodate all elements of the device and to protect them from moisture and, as a result, to obtain false measurement results.
Кожух подвижно прикреплен к диэлектрической панели 1, которая может быть выполнена, например, из текстолита или гетинакса. В свою очередь, на диэлектрической панели жестко закреплены два кронштейна 7 и контактная пластина 4 между ними. Кронштейны размещены симметрично относительно продольной оси устройства и снабжены отверстиями для установки оси 3. Контактная пластина выполнена металлической и имеет ступенчатый изгиб с образованием полок. В верхней полке пластины выполнено отверстие для размещения регулировочного винта 5. Винт 5 проходит сквозь отверстие в пластине и ввернут в резьбовое отверстие панели. Винт снабжен отжимной шайбой 6, выполненной из упругого материала и расположенной между пластиной и панелью. На оси, соединяющей два кронштейна, свободно висит коромысло 2 малого веса (не более 2 г), представляющее собой металлическую изогнутую планку, имеющую два плеча равного веса и опорную часть, огибающую ось. При этом одно плечо коромысла имеет зауженный (до 3 мм ширины) конец, отогнутый вниз на 15-30°. Отогнутая часть плеча коромысла при размещении коромысла на оси выступает из отверстия кожуха. Подвижность крепления кожуха к диэлектрической панели обеспечивает возможность регулировки величины выступающего конца плеча коромысла. Величина выступающей части плеча коромысла задается заранее с учетом ожидаемых размеров капель дождя. Другое плечо коромысла расположено таким образом, что его отогнутый вверх конец размещен под верхней полкой контактной пластины с зазором. Величина этого зазора регулируется винтом 5. Коромысло в статичном положении уравновешено.The casing is movably attached to the
Устройство также содержит внешний регистратор, например ЭМС типа MCF, соединенный с одной стороны с контактной пластиной, а с другой стороны через выключатель с источником тока, который, в свою очередь, соединен с одним из кронштейнов.The device also contains an external recorder, for example an EMF type MCF, connected on one side to the contact plate, and on the other hand through a switch with a current source, which, in turn, is connected to one of the brackets.
Контактная пластина, кронштейны, ось и коромысло входят в электрическую схему соединения регистратора 11 с источником тока 9. Заявляемое устройство работает следующим образом.The contact plate, brackets, axis and beam are included in the electrical circuit of the connection of the recorder 11 with the
Для активации устройства его подключают к источнику тока, как показано на фиг. 2, и переводят выключатель в позицию включено. Устройство размещают под дождем и ведут подсчет капель, попавших в одну точку по показаниям регистратора.To activate the device, it is connected to a current source, as shown in FIG. 2, and put the switch in the on position. The device is placed in the rain and counting drops that fall at one point according to the testimony of the registrar.
При попадании капли дождя на выступающий из отверстия кожуха зауженный отогнутый вниз конец плеча коромысла конец другого плеча коромысла перемещается вверх до соприкосновения с подключенной к источнику тока контактной пластиной ввиду свободного размещения коромысла на оси. Электрическая цепь замыкается, это замыкание фиксирует регистратор. После падения на плечо коромысла капля скользит по отогнутому концу, отрывается от плеча коромысла и падает вниз, в результате чего коромысло возвращается в исходное положение. Таким образом, в конечном счете получают общее количество капель, попавших на зауженный конец плеча коромысла за определенный период времени. При этом за счет поджатия отжимной шайбы регулировочного винта становится возможным скорректировать зазор между контактной пластиной и плечом коромысла. Данная операция является настроечной и выполняется предварительно. Устройство реагирует на капли разного размера (веса). Выступающий конец плеча коромысла подбирают в соответствии с диапазоном ожидаемых размеров капель.When a drop of rain falls on the narrowed bent down end of the rocker arm protruding from the opening of the casing, the end of the other rocker arm moves upward until it contacts the current plate connected to the current source due to the free position of the rocker arm on the axis. The electrical circuit closes, this circuit locks the recorder. After falling on the rocker arm, the drop glides along the bent end, detaches from the rocker arm and falls down, as a result of which the rocker returns to its original position. Thus, ultimately, the total number of drops that fall on the narrowed end of the arm of the rocker arm over a certain period of time is obtained. At the same time, by tightening the squeeze washer of the adjusting screw, it becomes possible to adjust the gap between the contact plate and the rocker arm. This operation is tuning and is performed previously. The device responds to drops of different sizes (weights). The protruding end of the arm of the rocker arm is selected in accordance with the range of expected droplet sizes.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Для реализации заявляемого устройства изготовлен кожух с габаритными размерами 100×200 мм. В его торцевой части выполнено отверстие размерами 10×15 мм, обеспечивающее ход выступающего конца плеча коромысла. Внутри кожуха размещена диэлектрическая панель из текстолита. В соответствии с заявленными признаками изобретения в кожухе также размещены два соединенных между собой осью кронштейна и контактная пластина, удерживаемая регулировочным винтом. На оси висит коромысло весом 1,4 г. Длина плеч коромысла 22 и 25 мм, их ширина 5 мм, толщина 0,4 мм. Конец плеча коромысла, на который падают капли, отогнут на 30° вниз, а размеры выступающей части составляют 3×6 мм (в соответствии с изобретением выступающий конец выполнен зауженным). Устройство включено в электрическую схему в соответствии с указанными признаками. В качестве источника тока использована батарейка 1,5 V, а в качестве регистратора - карманный фонарик. Эксперимент проводится в три этапа, каждый раз в течение 10 минут. Подсчет капель велся по количеству загораний лампочки, которые произошли в результате замыкания электрической цепи, описанной выше. Таким образом, после трехкратного повторения эксперимента были получены следующие результаты:For the implementation of the inventive device made casing with overall dimensions of 100 × 200 mm A
1 этап - 12 загораний;Stage 1 - 12 sunbaths;
2 этап - 8 загораний;Stage 2 - 8 tanning beds;
3 этап - 10 загораний.Stage 3 - 10 sunbaths.
Визуальный контроль подтверждает полученные результаты экспериментов.Visual control confirms the obtained experimental results.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118262A RU2620168C1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Device for counting number of drops |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118262A RU2620168C1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Device for counting number of drops |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620168C1 true RU2620168C1 (en) | 2017-05-23 |
Family
ID=58882531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118262A RU2620168C1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Device for counting number of drops |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620168C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1049849A1 (en) * | 1981-12-31 | 1983-10-23 | Научно-Исследовательский Институт Приборостроения | Process for indicating liquid precipitation |
FR2612648A1 (en) * | 1987-03-17 | 1988-09-23 | Climagro Sarl | Dropwise rain gauge |
EP0360892A1 (en) * | 1988-09-27 | 1990-04-04 | Volker Dipl.-Chem. Genrich | Electronic sensor for measuring rainfall by evaluating the impact surface of single drops |
US7552632B2 (en) * | 2006-08-08 | 2009-06-30 | The Toro Company | Raindrop sensor for an irrigation system |
-
2016
- 2016-05-11 RU RU2016118262A patent/RU2620168C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1049849A1 (en) * | 1981-12-31 | 1983-10-23 | Научно-Исследовательский Институт Приборостроения | Process for indicating liquid precipitation |
FR2612648A1 (en) * | 1987-03-17 | 1988-09-23 | Climagro Sarl | Dropwise rain gauge |
EP0360892A1 (en) * | 1988-09-27 | 1990-04-04 | Volker Dipl.-Chem. Genrich | Electronic sensor for measuring rainfall by evaluating the impact surface of single drops |
US7552632B2 (en) * | 2006-08-08 | 2009-06-30 | The Toro Company | Raindrop sensor for an irrigation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3882383A (en) | Soil moisture sensing system | |
CN112596128B (en) | Rainfall detection device, rainfall meter and rainfall determination method | |
RU2620168C1 (en) | Device for counting number of drops | |
US4262289A (en) | Seismic tremor sensor alarm | |
US4001531A (en) | Water alarm switch | |
US20210293981A1 (en) | Earthquake sensing module and earthquake sensing system | |
JP2022512400A (en) | Capacitive liquid level sensor and liquid sensor assembly | |
US9508496B2 (en) | Automatic salt meter having internal switching device | |
US3933042A (en) | Water level gauge | |
US3750950A (en) | Liquid sensing switch assembly | |
CN205049594U (en) | Velocity of water flow measuring device | |
US2356593A (en) | Liquid operated electric control device | |
KR102575428B1 (en) | Raindrop sensor with improved detection | |
JP3459411B2 (en) | Rainfall intensity detector | |
JPS6078332A (en) | Method for measuring water drop diameter | |
RU140994U1 (en) | DEVICE FOR CALCULATING AN ODORANT DROP | |
RU2342640C1 (en) | Liquid level control detector | |
DE202013006963U1 (en) | Monitored device for level-dependent and temperature-dependent heating control of a metallic tub by means of resistance sensors and PT100 temperature sensor for backflow avoidance at low temperature conditions | |
US1042244A (en) | Alarm. | |
RU2735908C1 (en) | Aircraft full water level sensor | |
CN209327528U (en) | A kind of measuring device for breaker and the electrical equipment including the measuring device | |
JPS59105567A (en) | Testing apparatus for tracking resistance | |
JPH05223952A (en) | Rain and snow gage | |
JP2000121603A (en) | Dew condensation sensor | |
RU81813U1 (en) | ATMOSPHERIC SEDIMENTS INDICATOR |