Гидростатический нивелир

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК бц 4 С 01 С 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3743256/24-10 (22) 22.05.84 (46) 07. 11.88. Бюл. Р 41 (71) Институт вулканологии Дальневосточного научного центра АН СССР (72) В.Ф.Катюшкин (53) 528.541(088.8) (56) Васюинский И.Ю.. Гидронивелирование. — M.: Недра, 1983, с. 85-87.

Авторское свидетельство СССР

Р 393577, кл. G Oi С 5/04, 15.11.71. (54) (57) 1. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР, содержащий сосуд с электропроводной жидкостью, электродвигатель, кинематически связанный с ним микрометрический винт, на котором закреплен шток с электродом, стабилизатор, формирователь импульсов, отключающий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности.и автоматизации измерений, он снабжен блоком подключения питания, формирователем сбросового импульса, схемой совпадения, коммутатором, ограничителем перемещения электрода, блоком управления двигателем, блоком согласования и блоком преобразователей; при этом блок подключения питания через стабилизатор соединен с первьп4 входом коммутатора и с первым входом блока управления двигателем, йервый выход формирователя импульсов соеди„„SU„„1435939 А1 нен с первым входом схемы совпадений, второй выход соединен с третьим входом коммутатора и первым входом ограничителя перемещения электрода, пер-. вый выход коммутатора соединен с входом блока подключения питания и с вторым входом блока управления двигателем, второй выход коммутатора соединен с вторым входом схемы совпадения, третий выход коммутатора через ограничитель перемещения электрода соединен с третьим входом, блока управления двигателем, первый выход блока управления двигателем соединен с первым входом блока согласования и третьим входом схемы совпадения, второй выход блока управления двигате(О лем соединен с вторым входом блока согласования и пятым входом коммутатора, а выход блока согласования сое- (, динен с входом двигателя, выходы блока преобразователей соединены с входами формирователя импульсов, при этом электрод через отключающий блок соединен с четвертым входом блока управления двигателем. 4:ь

2. Нивелир по п ° 1, о т л и ч а юшийся тем, что блок преобразователей выполнен в виде трех фотодио- ц дов "с осветителями и механической системы модулирования света, связан- ной с микрометрическим винтом и двигателем.

1435939

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к гидростатическим нивелирам электроконтактного типа, и может быть использовано для измерения величины присадок или понятий земной поверхности в геодезии, зданий и сооружений в строительстве, в ускорителях элементарных частиц и т.д. 10

Целью изобретения является повышение надежности и автоматизация иэмере ний.

На фиг.1 приведена механическая часть и блок-схема устройства; на фиг.2 — сформированные формирователем прямоугольные импульсы, поступающие от блока преобразователей.

Устройство содержит корпус (не показан), в котором размещены сосуд f 2O с жидкостью, шток 2 с ползуном 3 и электродом 4, микрометрический винт

5, связанные с ним через систему шестерен 6 блок преобразователей 7 и электродвигатель 8, блок 9 подклю- 25 чения питания, стабилизатор 10, формирователь 11 сбросового импульса, схему 12 совпадения, формирователь 13 импульсов, коммутатор 14, ограничитель 15 перемещения электрода, блок 3О

16 управления двигателем, блок 17 согласования и отключающий блок 18.

Устройство работает следующим образом.

По внешней команде, поступившей на блок 9 подключения питания, например по сигналу телеметрии, источник питания (не показан) подключается к стабилизатору 10. Когда напряжение на выходе стабилизатора и на всех 40 элементах схемы достигнет номинального, а игольчатый электрод 4 получит потенциал. питания, с выхода формирователя 11 сбросового импульса на входы блока 16 управления двигателем коммутатора 14 поступит сбросовый импульс, устанавливающий триггеры этих блоков в начальное состояние.

В этом состоянии с выхода блока 16 управления двигателем через блок 17 согласования поступает команда работы двигателя 8 н прямом направлении, а по связи коммутатор — схема совпадения поступает сигнал запрета вывода информации.

Момент начала измерения наступает не сразу, а топько после двух оборотов микрометрического винта 5, что связано с необходимостью выборки люфтов всех механических частей устройства.

Положение начала отсчета, которое занимает электрод после двух оборотов винта 5 благодаря жесткой кинематической связи вращающихся частей устройства, остается постоянным от измерения к измерению. Фиксирование положения начала отсчета осуществляется с помощью блока преобразователей 7, который работает следующим образом.

С началом вращения двигателя, осей и шестерен в преобразователях формируется три вида импульсов: измерительные (фиг.2а), импульсы оборотов микрометрического винта 5 (фиг,2б) и импульсы положения электрода (фиг.2в).

Измерительные импульсы через Аормирователь 13 попадают на схему совпадения, но до начала измерения не проходят на выход благодаря действию упомянутого запрещающего сигнала по связи коммутатор — схема совпадения.

Два других импульса попадают через формирователь 13 на коммутатор 14, но до момента их синхронного поступления не вызывают в нем никакой новой команды. Совпадение во времени этих импульсов определяет нахождение электрода в положении начала измерения. Это совпадение приводит к переброске триггера в коммутаторе 14, в результате чего по связи со схемой

12 совпадения, ранее запрещаюшей передачу информации, поступает разрешающий сигнал, С выхода схемы сонпаде— ния начинается поступление информации (счетных импульсов) во внешнее приемное устройство.

Вывод измерительных импульсов продолжается до момента касания электро— дом 4 жидкости. В момент контакта потенциал электрода 4 снижается до нуля и через отключающий блок 18 электрод отключается от питания. Сигнал с отключающего блока 18 поступает на блок 16 управления двигателем и с его выхода через блок 17 согласования в виде команды реверса попадает на электродвигатель 8. Под воздействием сигнала, поступающего с выхода блока

16 управления двигателем, на выходе коммутатора 14 формируется команда запрета вывода информации, поступающая на схему 12 совпадения.

Реверс двигателя 8, т.е. обратное

его врашение, приводит к подъему электрода 4 от поверхности жидкости.

1435939

Благодаря мгновенному отключению электрода в момент контакта, а также тому, что подъем происходит сразу же после контакта без заглубления в жИд5 кость, игольчатый электрод практически не подвергается коррозии и электроэрозии.

При достижении электродом 4 в обратном ходе положения начала измере- 111 ния с преобразователей 7 снова синхронно поступают два импульса, кото,рые, пройдя формирователь 13, попадают на вход коммутатора 14, который под их воздействием включает ограни- 15 читель 15 перемещения электрода в крайних нижних и верхнем-положениях.

Импульсы числа оборотов микрометрического винта 5 через формирователь

13 поступают также на вход ограничи- 20 теля 15. Когда элекТрод 4 достигнет крайнего верхнего положения, что соответствует двум оборотам микрометрического винта, с выхода ограничителя

15 на вход коммутатора 14 поступает сигнал, под воздействием которого на вход блока 16 управления двигателем подается команда запрещения дальнейшей работы двигателя 8, а на блок годключения питания — команда отключения от питания.

Электрод достигает своего исходного положения, цикл измерения закончен.

Устройство может быть использовано в другом варианте: когда измерение производится при обратном ходе электрода. В этом случае за точку начала отсчета принимается момент нарушения контакта электрода с жидкостью, а за конец отсчета — момент синхронного поступления двух импульсов от преобразователей 7.

Система может работать как при дистанционном управлении, так и автономно под воздействием сигналов телеметрии или встроенного таймера.

Все электронные блоки системы построены на интегральных схемах КМОП структуры.

1435939

8 соЬпадения

t co8nade us

Составитель В.Лыков

Техред Л. Сердюкова. Корректор С.Черни

Редактор С. Пекарь

Заказ 5634/39 Тираж Ь80 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4