Система гидродинамического нивелирования

 

1, СИСТЕМА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НИБЕЛИРОВАНИЯ, содержащая подъемнопреобразующий узел с установленным на нем уравнительным баком, соединенным щлангами с датчиками уровня, и блок управления, состоящий из соединенньЕХ с электродами соответствующих датчиков входных устройств, канальных двоично-десятичных счетчиков, соединенных с селектором с подключенной к нему схемой выбора информации, дешифратора , вход которого соединен с выходом селектора, индикатора, вход которого соединен с выходом дешифратора , схемы управления подъемно-преобразующим узлом, и схем селектора Стоп, вход которых соединен с выходами канальных двоично-десятичных счетчиков, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени измерений, подъемно-преобразующий узел снабжен стабилизатором скорости, соединенным со схемой управления подъемно-преобразующим узлом, а блок управления снабжен делителями 1:2, включенными между входными устройствами и канальными двоично-десятичными счетчиками , схемой дополнительного подъi ема, включенной между схемами селектора Стоп и схемой управления подъСЛ емно-преобразующим узлом с подключенной к ней введенной схемой запуска подъемно-преобразующего узла. 2. Система поп.1, отличающаяся тем, что стабилизатор скорости выполнен из последовательно соединенных генератора стабильной частоты, схемы сравнения и цифроаналогового преобразователя, причем О5 второй вход схемы сравнения соединен х с выходом подъемно-преобразующего ас со узла.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3CSD G 01 С 9 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3612045/18-10 (22) 29.06.83 (46) 07.08.84. Бюл. № 29 (72) P.À. Мовсесян, А.Г. Погосян, Г.А. Бабаян и А.Г. Джентереджян (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (53) 528.541(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 393577, кл. С 01 С 9/22, 10.08.73.

2. Синанян P.Р. и др. Модернизированная система гидродинамического нивелирования с электронно-цифровым счетчиком. Информационный листок № 82-22. Арм. НИНТИ, Ереван, 1982. (54)(57) 1. СИСТЕМА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ, содержащая подъемнопреобразующий узел с установленным на нем уравнительным баком, соединенным шлангами с датчиками уровня, и блок управления, состоящий из соединенных с электродами соответствующих датчиков входных устройств, канальных двоично-десятичных счетчиков, соединенных с селектором с подключенной к нему схемой выбора информации, дешифратора, вход которого соединен с выходом селектора, индикатора, вход которого соединен с выходом дешифраÄÄSUÄÄ 11()6989 А тора, схемы управления подъемно-преобразующим узлом, и схем селектора

tl tt

Стоп, вход которых соединен с выходами канальных двоично-десятичных счетчиков, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени измерений, подьемно-преобразуюший узел снабжен стабилизатором скорости, соединенным со схемой управления подъемно-преобразующим узлом, а блок управления снабжен делителями "1:2", включенными между входными устройствами и канальными двоична †десятичны счетчиками, схемой дополнительного подьема, включенной между схемами селек11 н тора Стоп и схемой управления подьемно-преобразующим узлом с подключенной к ней введенной схемой запуска подъемно-преобразующего узла.

2. Система по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что стабилизатор скорости выполнен из последовательно соединенных генератора стабильной частоты, схемы сравнения и цифроаналогового преобразователя, причем второй вход схемы сравнения соединен с выходом подъемно-преобразующего узла. ния превышений с большей точностью измерения превышений данной системы

Кроме того, по мере поднимания бака

25 рования, содержащей подъемно-преобразующий узел с установленным на нем уравнительным баком, соединенным шлангами с датчиками уровня, и блок управ. лектора, индикатора, вход которого соединен с выходом дешифратора, схемы управления подъемно-преобразующим узлом, и схе» селектора "Стоп, вход которых соединен с выходами канальных двоично-десятичных счетчиков, подъемно-преобразующий узел снабжен стабилизатором скорости, соединенным со схемой управления подъемно-преобразующим узлом, а блок управления снабжен делителями "1:2", включенными

ЛН; „=С l(H,-H . ) -D h - (1) где С - коэффициент перераспределения жидкости в системе;

à — цена одного импульса, мм;

Н и Н вЂ” количество импульсов соответ1 ствующих 1-му и i-му каналам;

5h . — поправка за время установле1 ния уровня жидкости во всей системе.

Произведение С для данной системы является величиной постоянной, hh; зависит от расстояния датчиков до уравнительного бака, параметров внешней среды (температура, влажность, давление и т.д.), скорости подъема уравнительного бака, изменемежду входными устройствами и канальными двоично-десятичными счетчиками, схемой дополнительного подъема, включенной между схемами селектора Стоп и схемой управления подъемно-преобразующим узлом с подключенной к ней введенной схемой запуска подъемнопреобразующего узла.

Стабилизатор скорости выполнен из последовательно соединенных генератора стабильной частоты, схемы сравнения и цифроанапогового преобраэова1 . 1106989 2

Изобретение относится к геодези- . ния химического состава жидкости ческому приборостроению, в частности и т.д. При необходимости определек устройствам для определения превышений с помощью сообщающихся сосу- приходится учитывать одновременно дов, наполненных однородной жидкос5 вышеуказанные факторы вычисление

Э тью, и может быть использовано для которых практически возможно только систематических наблюдений за осад- с определенной погрешностью, что ками фундаментов, инженерных соору- приводит к увеличению погрешности жений и технологического оборудования.

Известен гидростатический нивелир, 10 содержащий сообщающиеся сосуды с элек- жидкость постепенно из бака переливатропроводящей жидкостью, установленные в контролируемых или нивелируемых точках сооружений. Над жидкостью установлены датчики-иголки снабжен15 ные телеуправляемым приводом (1 3.

Однако эта система дорогостоящая, так как каждый датчик должен быть снабжен приводом, диапазон измеряемых превышений маленький (не более 10 мм), а также трудно осуществить полную автоматизацию системы.

Наиболее близка к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату система гидродинамического нивелирования, содержащая подъемно-преобразующий узел с установленным на нем уравнительным баком, соединенным шлангами с датчиками уровня, и блок управления, состоящий ления, состоящий из соединенных с

30 из соединенных с электродами соот- электродами соответствующих датчиков ветствующих датчиков входных уст- входных устройств, канальных двоичноройств, канальных двоично-десятичных десятичных счетчиков, соединенных с счетчиков, соединенных с селектором, селектором с подключенной к нему схес подключенной к нему схемой выбора мой выбора информации, дешифратора, информации, дешифратора, индикатора, З5 вход которого соединен с выходом сесхемы управления подъемно-преобразующим узлом, схемы блокировки "Стоп" и схем селектора "Стоп" (2 .

В известном устройстве определяемое превышение определяется формулой

1106989

30 теля, причем второй вход схемы сравнения соединен с выходом подъемнопреобразующего узла.

На чертеже представлена функциональная схема системы гидродинамичес- 5 кого нивелирования.

Система состоит из датчиков 1 уровня с электродами 2, подъемнопреобразующего узла 3, снабженного стабилизатором 4 скорости, состоящего из генератора 5 стабильной частоты, схемы 6 сравнения и цифроаналого- вого преобразователя 7, соединенных последовательно, причем. второй вход схемы б сравнения соединен с выходом 15 подъемно-преобразующего узла 3, уравнительного бака 8, установленного на подъемно-преобразующем узле 3, соеди— нительных шлангов 9, соединяющих уравнительный бак 8 с датчиками 1 20 уровня, и блока 10 управления, кото— рый в свою очередь состоит из входных устройств 11, соединенных с электродами 2 соответствующих датчиков 8 уровня, делителей "1:2" 12, входы ко- 25 торых соединены с выходами входных устройств 11, канальных двоично-десятичных счетчиков 13, входы которых соединены с выходами делителей "1:2"

12, селектора 14 с подключенной к нему схемой 15 выбора информации, соединенных последовательно с селектором 14, дешифратора 16 и индикатора 17, схем 18 селектора "Стоп", входы которых соединены с выходами вход-35 ных устройств 11, схемы 19 дополнительного подъема, вход которой соединен с выходами схем 18 селектора

1! 1I

Стоп, схемы 20 управления подъемно-преобразующим узлом 3, вход кото- 40 рой соединен с выходом схемы 19 дополнительного подъема, и схемы 21 запуска подъемно-преобразующего уз— ла узла 3, соединенной со схемой 20 управления подъемно-преобразующего 45 узла 3.

Система работает следующим образом.

При помощи схемы 21 запуска и 20 управления запускается подъемно-пре- 50 образующий узел 3, поднимая с равномерной скоростью при помощи стабилизатора 4 уравнительный бак 8. Стабилизатор 4 скорости состоит из схемы 6 сравнения, на вход которой поступают импульсы счета с подъемнопреобразующего узла 3 и импульсы с генератора 5 стабильной частоты. При изменении скорости подъема или спуска уравнительного бака 8 в процессе измерения изменяется частота импульсов счета. На выходе схемы 6 сравнения появляются импульсы, частота которых пропорциональна изменению скорости вращения, что приводит к изменению уровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 7

1 последовательно соединенного со схемой 20 управления подъемно-преобразующим узлом. Изменение выходного уровня цифроаналогового преобразователя 7 приводит к.изменению напряжения, подводимого к обмотке управления двигателя подъемно-преобразующего узла. Таким образом, в течение всего цикла измерений скорость подъема и спуска уравнительного бака 8 остается постоянной. С подъемом уравнительного бака 8 жидкость при помощи соединительньтх шлангов 9 стекает в датчики 1 уровня, поднимая уровень жидкости в датчиках. Одновременно с подъемно-преобразующего узла 3 на входные устройства 11, параллельно соединенные по входам, поступают импульсы, количество которых пропорционально высоте подъема уравнительного бака 8. С входных устройств 11 импульсы через делители 12 поступают на счетчики 13. Счет в каждом канале продолжается до тех пор, пока уровень жидкости не коснется конца иглы данного канала (входное устройство 11 вырабатывает импульс "Стоп" и прекращается счет в данном канале) . В счетчиках запишется количество импульсов, пропорциональное

hъ1

После контакта электрода 2 последнего датчика 1 с уровнем жидкости, срабатывает схема 18 селектора "Стоп", запускающая схему 19 дополнительного подъема, которая дает разрешение на дополнительный подъем уравнительного бака 8 из расчета компенсации отста" вания контакта последнего датчика, связанного с уклоном пьезометрической линии. После дополнительного подъема уравнительного бака 8 схема 19 дополнительного подъема при помощи схемы

20 управления останавливает подъемный механизм 3. После того, как жидкость во всех датчиках уравнивается по горизонтам, при помощи схемы 21 запуска и 20 управления запускается подъемный механизм 3 и уравнительный бак 8 начинает равномерно, с той же скоростью, что и при подъеме, спус$ 1106989 каться вниз. После отрыва уровня жидкости от конца электрода входные устройства 11 открываются и счетные импульсы через делители 12 поступают на вход счетчиков 13, суммируясь с информацией, записанной при подъеме вверх. После того, как уравнительный бак 8 дойдет до первона-.ального уровня (уровень "0 ), подъемный механизм

3 останавливается. При обратном ходе 10 уравнительного бака к информации, записанной в счетчиках 13, суммируется информация, пропорциональная

111.2

Информация с выходов счет- 15

111. 2 чиков 13 поступает на вход селектора 14. Последовательно схемой 15 выбора информация счетчиков 13 через дешифратор 16 высвечивается на инди20 . каторе в виде количества импульсов, h1.1 +h i.2 пропорциональных

h11 + hi

Ь„, +Ь

Ь; +Ь (2) h ° =

Учитывая, что во время одного цикла внешние атмосфер- 25 ные условия, а также скорость перемещения жидкости в системе не меняются, то углы наклона cl + с пьезометри1 ческой линии при подъеме и спуске равны. При повторном цикле, произведенном через некоторое время, уГлы

Ф наклона возможно будут отличаться от первого цикла, но все равно внутри одного цикла будут равны. Поэтому во всех циклах расстояния от нулевого уровня жидкости до конца электродов определяются следующими выражениями:

При одинаковом расстоянии между концом электрода и дном во всех датчиках уровня превышение между 1-м и

i-м датчиками определяется по формуле ьн, „=h „- h;=Cl(H„-Н,). (3)

В формуле (3) отсутствует поправочный коэффициент, что приводит к увеличению точности измерения превышений (почти в два раза). Вследствие компенсации наклона пьезометрической линии при подъеме вверх и вниз появляется возможность увеличения скорости (5-10 раз) подъема и опускания бака, что приводит к уменьшению времени одного цикла измерений. Применение

Ь стабилизатора скорости приводит к увеличению точности измерений превышений.

1106989

Составитель Е. Покровская

Редактор Е. Папп Техред ОЯеце Корректор О. Тигор

Заказ 5743/27 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4