С помощью какого плотномера может быть реализован бесконтактный способ измерения плотности

способ бесконтактного определения плотности лесных почв с целью минимизации уплотнения почвы трелевочными системами

Изобретение относится к способам бесконтактного определения плотности лесных почв и может быть использовано при прогнозировании проходимости трелевочных систем по слабонесущим грунтам. Способ включает создание направленного в почву с помощью приемно-передающего устройства излучения и прием на границе твердое тело-жидкость сигнала. По величине амплитуды сигнала, зависящей от угла излучения по отношению к горизонту поверхности почвы, судят о плотности почвы. Фиксируют заранее установленный угол излучения, при котором наблюдают максимум отраженного сигнала. Приемно-передающее устройство с антенной устанавливают на непрерывно движущемся по исследуемой трассе транспортном средстве. Обеспечено повышение точности измерения плотности почвы.

Формула изобретения

Способ бесконтактного определения плотности лесных почв, включающий создание направленного в почву с помощью приемно-передающего устройства излучения и прием отраженного на границе твердое тело — жидкость сигнала, по величине амплитуды которого, зависящей от угла излучения по отношению к горизонту поверхности почвы, судят о плотности почвы, отличающийся тем, что для минимизации уплотнения почвы трелевочными системами фиксируют заранее установленный угол излучения, при котором наблюдают максимум отраженного сигнала, причем приемно-передающее устройство с антенной устанавливают на непрерывно движущемся по исследуемой трассе транспортном средстве.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам бесконтактного определения плотности лесных почв и может быть использовано при прогнозировании проходимости трелевочных систем по слабонесущим грунтам.

Известен двухлучевой способ определения плотности, заключающийся в облучении среды коллимированным пучком гамма-излучения и регистрации вторичного излучения в двух детекторах, удаленных от источника на разные расстояния. Детекторы регистрируют параллельные пучки однократно рассеянных квантов, по отношениям скоростей счета этих квантов судят о плотности среды в исследуемом участке (1).

Недостатком способа является низкая статистика при регистрации однократного рассеянного излучения, поэтому приходится регистрировать также и многократно рассеянное излучение, приходящее из участков меньшей глубины. Малая проникающая способность первичных и вторичных квантов и слабая интенсивность регистрируемого излучения приводят к повышенным требованиям, к активности источника. Но даже при достаточной активности источника размазывание первичного пучка и вклад многократно рассеянного излучения ограничивают глубинность способа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ для определения плотности с помощью акустических измерений, включающий создание направленного в почву с помощью приемно-передающего устройства излучения ультразвуковой частоты и прием отраженного на границе твердое тело-жидкость сигнала, по величине амплитуды которого, зависящей от угла излучения по отношению к горизонту поверхности почвы, судят о плотности почвы в данной точке (2).

В известном способе описано дискретное определение плотности почвы по длине трассы. Плотность почвы (или акустический импеданс) рассчитывают по углам экстремумов амплитуд принятых отраженных сигналов в этих точках. На эти экстремумы производится настройка углов излучения приемно-передающего устройства в каждой исследуемой точке трассы.

Известный способ не позволяет производить непрерывные измерения плотности почвы в процессе перемещения приемно-передающего устройства по исследуемой трассе. Отсюда и недостаточно высокая точность измерения плотности почвы по всей длине трассы.

Задачей настоящего изобретения является создание нового способа бесконтактного определения плотности лесных почв с целью минимизации уплотнения почвы трелевочными системами, обладающего высокой степенью точности измерения плотности почвы по исследуемой трассе.

Поставленная задача решается при применении спосооба бесконтактного определения плотности лесных почв, включающем создание направленного в почву с помощью приемно-передающего устройства излучения и прием на границе твердое тело-жидкость сигнала, по величине амплитуды которого, зависящей от угла излучения по отношению к горизонту поверхности почвы, судят о плотности почвы, в котором, согласно изобретению, для минимизации уплотнения почвы трелевочными системами фиксируют заранее установленный угол излучения, при котором наблюдают максимум отраженного сигнала, причем приемно-передающее устройство с антенной устанавливают на непрерывно движущемся по исследуемой трассе транспортном средстве.

В предлагаемом способе отсутствует дискретность определения плотности почвы по всей длине исследуемой трассы, что повышает точность измерения. Величина принимаемого непрерывного сигнала тарируется значениями плотности и по полученной тарировочной кривой судят о распределении плотности почвы по исследуемой трассе с учетом ее свойств, числа проходов трелевочных систем и рейсовой нагрузки. Проведя подобные исследования по различным трассам, можно выбрать оптимальный вариант, определить оптимальное количество проходов по трассе и оптимальную рейсовую нагрузку.

Сопоставительный анализ заявляемого способа и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого способа по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в повышении точности измерения плотности почвы по исследуемой трассе.

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличительные от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию «существенные отличия».

Использование заявляемого изобретения при бесконтактном определении плотности лесных почв обеспечивает соответствие изобретения критерию «промышленная применимость».

Способ бесконтактного определения плотности лесных почв с целью минимизации уплотнения почвы трелевочными системами воплощен в мобильном измерительном комплексе, к приборам которого предъявляются следующие требования:
— бесконтактный способ измерения плотности почвы с расстояния от поверхности до датчиков не менее 0,4 м;
— надежно работать в условиях вибрации с частотой до 40 — 45 гц и вибрационных условиях до 1,5 д а также при кратковременных перегрузках до 3,0 д;
— максимальная скорость перемещения датчика плотности почвы относительно поверхности не более 0,8 м/с;
— ток питания до 100 МА от источника постоянного тока не более 24 — 10% В;
— стабильно работать при — 10 — 40 o C:
— масса приборов не более 4 кг;
— относительная погрешность — до 10%.

1. Филиппов Е.М. Ядерная геофизика, т.1. Новосибирск, «Наука», 1973, с. 396.

2. Патент ГДР N 289338, кл. G 01 N 9/24, опубл. 25.04.91 (прототип).

Источник

ГК «Теплоприбор» – разработка, производство и комплексная поставка контрольно-измерительных приборов и автоматики — КИПиА.

Группа компаний (ГК) «Теплоприбор» (Теплоприборы, Промприбор, Теплоконтроль и др.) — это приборы и автоматика для измерения, контроля и регулирования параметров технологических процессов (расходометрия, теплоконтроль, теплоучёт, контроль давления, уровня, свойств и концентрации и пр.).

По цене производителя отгружается продукция как собственного производства, так и наших партнёров — ведущих заводов — производителей КИПиА, аппаратуры регулирования, систем и оборудования для управления технологическими процессами — АСУ ТП (многое имеется в наличии на складе или может быть изготовлено и отгружено в кратчайшие сроки).

Теплоприбор.рф — официальный сайт ГК «Теплоприбор» — это гарантия качества, сроков, справедливой стоимости и прайс-листа с актуальными ценами* (любое предложение на сайте не является публичной офертой).

География ГК «Теплоприбор»:
Москва, Рязань, Челябинск, Казань, Екатеринбург, Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Самара, Ростов-на-Дону, Уфа, Красноярск, Пермь, Воронеж, Белгород, Волгоград, Краснодар, Саратов, Тюмень, Томск, Омск, Иркутск, Улан-Удэ, Саранск, Чебоксары, Ярославль и другие города РФ, также мы работаем с Белоруссией, Украиной и Казахстаном.

Рекомендации как правильно выбрать, заказать и купить контрольно-измерительные приборы и автоматику (КИПиА), дополнительное/вспомогательное оборудование и защитно-монтажную арматуру, а также другую полезную и интересную информацию см. наши официальные сайты.

Работа и вакансии: в Московский офис (СЗАО, ст. метро Планерная, р-н Куркино (рядом МКАД и г. Химки) требуется менеджер по сбыту КИПиА, ЗП достойная, возможна удаленная работа оклад + %.
teplokip@yandex.ru

Новые публикации: Статья «Датчики давления. Сравнительный обзор видов, характеристик и цен.»

7.3.1.2. Плотномеры (датчики плотности)

ДТУ-2 уровень, температура, плотность

ультразвуковой датчик ДТУ-2 для измерений уровня, плотности и температуры дизельного топлива, Тис -40…+50°C, диапазон измерений уровня: до 2,3 м; кл. т. уровня ±0,25%, плотности ±0,5%, температуры ±1°С

Плотномер П-804 — диапазон измерения плотности среды, кг/м³ по жидкости до 2000 кг/м³, по газу до 160кг/м3, выход 4-20мА, RS485, кл.т. 0,5; 1%, давление 0,6-16МПа.

Плот-3М

Плотномер Плот-3М — давление жидкости 2,5Мпа (25кгс/см2) и максимальном расходе 1,5м3/ч., диапазон измеряемых плотностей от 420кг/м3 до 1600кг/м3, диапазон измеряемых температур от минус 40С до 85С, диапазон измеряемых вязкостей от 1,5 до 200мм2/с (сСт), питание от источника постоянного тока, установленного вне взрывоопасной зоны, через искрозащитный барьер «Бастион» при напряжение на вход от 6,5 до 15В, ток потребления не более 20мА.

Геозонд-20-ДД-2231-01Н

Преобразователь ГЕОЗОНД-20-ДД: диапазон измерения плотности 0 – 2,25Г/см3 (до 2250кг/м3); погрешность 0,25;0,5;0,6%; выход 4-20мА, база измерения — 160мм; глубина погружения 0,35…10м; температура измеряемой среды от +4°С до +80°С, температура окружающей среды от -50°С +60°С, питание-24В.

ИЭМ-300-Люк

Портативный люкоискатель ИЭМ-300-Люк (искатель металлических люков): автономный, для быстрого, удобного и безопасного определения местонахождения металлических люков, предметов из черных и цветных металлов, находящихся под слоем земли, асфальта, бетона, снега, льда и т. п. Вероятность обнаружения не менее 90%. Рабочая температура -5…+50С.

ПЛОТ-3С-М

Плотномеры-спиртомеры ПЛОТ-3С-М для измерения процентного содержания этилового спирта по объему; ДИ от 3 до 99,99%; Давление раствора: не более 0,25 МПа; кл.т.± 0,25%; Тис -40…+85°С; RS-485, RS-232, питание от источника постоянного тока, установленного вне взрывоопасной зоны, через искрозащитный барьер «Бастион», пит. адаптера АД-5М: от 18В до 25В, пит. других адаптеров: 220±22 В, 50±1 Гц

БАСТИОН-1,-2,-3,-4

Барьеры искрозащитные Бастион-1,-2,-3,-4 для обеспечения искробезопасных значений выходных напряжений и токов электрических цепей в составе плотномеров; Макс. входное напряжение: 6…27 В; Макс. выходное напряжение 8,5…30 В; Макс. выходной ток 42…233 мА; Ёмкость нагрузки макс 0,2 мкФ; Индуктивность нагрузки макс. 2мГн; ExiaIIB, УХЛ4

Плотномер — это прибор для непрерывного (или периодического) измерения плотности (датчик-преобразователь) веществ в процессе их производства или переработки, устанавливается непосредственно в технологических линиях или производственных агрегатах.

По принципу действия плотномеры для измерения плотности жидкостей (они наиболее распространены) делятся на следующие основные группы: поплавковые, весовые, гидростатические, радиоизотопные, вибрационные, ультразвуковые датчики-преобразователи плотности.

К Плотномерам примыкает группа приборов, предназначенных для измерения концентрации растворов (спиртомеры, сахаромеры, нефтеденсиметры, лактоденсиметры для определения жирности молока и др.).

Поплавковые Плотномеры-Ареометры бывают с плавающим поплавком (представляют собой Ареометр постоянной массы) или с погруженным поплавком (ареометр постоянного объёма). Погрешности плотномеров-ареометров этой группы в зависимости от конструкции составляют ±(0,2—2)% от диапазона значений плотности, охватываемого шкалой прибора.

Весовые плотномеры основаны на непрерывном взвешивании определённого объёма жидкости. Погрешность весовых датчиков-преобразователей плотности ±(0,5—1)%.

В гидростатических плотномерах мерой плотности ρ служит разность давлений Δр двух столбов жидкости разной высоты: Δр = ρgh, где g — ускорение свободного падения, h — разность высот столбов. Значение Δр измеряется либо непосредственно (датчиками давления или дифманометрами-перепадомерами), либо как разность давлений, необходимых для выдавливания пузырьков газа (воздуха) в жидкость на разной глубине. Погрешность гидростатических измерительных приборов достигает ±(2—4)% от диапазона шкалы прибора.

Действие радиоизотопных плотномеров основывается на определении изменения интенсивности пучка γ- или β-лучей в результате их поглощения или рассеяния слоем жидкости (ослабление пучка определяется, при фиксированной толщине слоя, плотностью жидкости).

Погрешность радиоизотопных датчиков плотности примерно 2% от диапазона шкалы прибора.

Датчик вибрационного плотномера содержит тело (полый цилиндр, пластина, камертон), которому извне сообщаются колебания. Определяется резонансная частота колебаний тела в веществе; эта частота тем меньше, чем больше плотность контролируемого вещества. Погрешность вирационных датчиков плотности ±(1—2)․10-4 г/см3.

Действие ультразвукового плотномера основано на зависимости скорости звука с в среде от её плотности и сжимаемости (скорость звука обратно пропорциональна квадратному корню из произведения плотности на сжимаемость жидкости). Погрешность ультразвукового датчика-преобразователя плотности (2—5)% от диапазона шкалы.

Радиоизотопный, ультразвуковой, вибрационный и ряд др. методов могут быть применены для определения плотности твёрдых и газообразных веществ.

Рекомендации как правильно выбрать, заказать и купить приборы.
* Рекомендуем уточнять цены на момент выписки счета, т.к. реальная стоимость продукции может незначительно отличаться от заявленной в силу периодичности обновления прайс-листа, объема заказа, условий поставки и других факторов. Оптовая цена указана на базовые исполнение без учета НДС, стоимости дополнительного оборудования, услуг, расходов на тару-упаковку и доставку. Действует гибкая система скидок и спец. предложений.

Внимание! Будьте осторожны при выборе поставщика — на рынке КИПиА имеются дешевые некачественные копии: аналоги, подделки и восстановленные неликвиды, лишенные должного сервиса, гарантии, с меньшими или истекающими сроками поверки или в неполной комплектации.
Подробнее о контрафакте
Предупреждение о воровстве контента

Источник

Вам также может понравиться

Ясень семена способ распространения

Ясень обыкновенный Fraxinus excelsior – так в ботанической

Ярлыки способы создания ярлыков ос windows

Создаем ярлыки на рабочем столе Windows Создаем ярлыки

Японское удобрение фуджима способ применения

Удобрения Фуджима Знаете потрясающее удобрение, палочка

Японский чай способ заварки

Технология заваривания японского чая Известно, что