Электронный уровень

Авторы патента:

G01C9/06 - электрические, фотоэлектрические индикаторные или отсчетные устройства

Владельцы патента RU 2527144:

Наумов Александр Владимирович (RU)

Электронный уровень относится к измерениям характеристик поверхности и предназначен для исследования уклонов поверхности с помощью фотоэлектрических индикаторных устройств. Уровень содержит в корпусе определитель уровня, расположенный над многоэлементным фотоприемником, связанным с блоком обработки сигналов. Корпус электронного уровня выполнен в виде прозрачной емкости корпуса с круглым плоским дном и выпуклым верхом с верхней точкой, расположенной над центром круглого плоского дна, вблизи которого размещен многоэлементный фотоприемник, направленный вертикально вверх и выполненный в виде матрицы с расположением фотоэлементов на пересечениях окружностей и радиусов круглого плоского дна. Определитель уровня выполнен в форме воздушного пузырька в непрозрачной темной жидкости, размещенной в прозрачной емкости, причем при центральном расположении воздушного пузырька в прозрачной емкости корпуса его вертикальный размер равен высоте от центра круглого плоского дна до верхней точки выпуклого верха. Технический результат - одновременное определение двумерного направления уклона уровня исследуемой поверхности, простота в применении, сокращение времени. 1 ил.

Электронный уровень относится по Международной патентной классификации в разделе G (физика) к классу измерений или испытаний - G01, а именно к измерению горизонтов, что отнесено к группе патентов в подклассе G01C, и предназначен для измерения уклонов в группе G01C 9/00 в подгруппе G01C 9/06 с помощью фотоэлектрических индикаторных устройств.

Известен электронный полевой прибор (Патент РФ №2297597, МПК G01D 3/00 (2006.01), оп. 20.04.2007). Он содержит сенсорный блок для емкостных измерений уровня в резервуаре.

Известен и электронный датчик уровня (Патент РФ №80561, МПК G01F 23/26 (2006.01), оп.10.02.2009). Он содержит стержень из конденсаторов, разделенных сигнализаторами, крышку датчика, в которой установлен блок преобразования, включающий в себя микропроцессорный контроллер и аналого-цифровой преобразователь.

Но эти известные датчики определяют уровень жидкости, тогда как уровень поверхности они определять не могут.

Наиболее близким (прототипом) к новому электронному уровню относится известный электронный уровень (Патент РФ на изобретение №2435135, МПК G01C 9/06 (2006.01), оп. 27.11.2011). Он содержит в корпусе определитель уровня (в виде отвеса с излучающим светодиодом), расположенный над многоэлементным фотоприемником (в форме линейной дуги), связанным с блоком обработки сигналов.

К недостатку прототипа относится одномерность определения уровня, что недостаточно для быстрой работы с двумерной поверхностью и определения направления ее уклона.

Новый патентуемый электронный уровень, как и прототип, содержит в корпусе определитель уровня, расположенный над многоэлементным фотоприемником, связанным с блоком обработки сигналов.

Новым же в нем является то, что корпус электронного уровня выполнен в виде прозрачной емкости корпуса с круглым плоским дном и выпуклым верхом с верхней точкой, расположенной над центром круглого плоского дна, вблизи которого (сверху или снизу) размещен многоэлементный фотоприемник, направленный вертикально вверх и выполненный в виде матрицы с расположением фотоэлементов на пересечениях окружностей и радиусов круглого плоского дна, а определитель уровня выполнен в форме воздушного пузырька в непрозрачной темной жидкости, размещенной в прозрачной емкости, причем при центральном расположении воздушного пузырька в прозрачной емкости корпуса его вертикальный размер равен высоте от центра круглого плоского дна до верхней точки выпуклого верха.

Техническим результатом нового электронного уровня по сравнению с прототипом является новое дополнительное свойство сразу (за одно действие) определять двумерное направление уклона уровня исследуемой поверхности, что облегчает работу исследователя и сокращает время ее выполнения.

На чертеже показан схематично вертикальный разрез нового электронного уровня. Здесь изображен на исследуемой поверхности 1 корпус 2 и определитель уровня 3, расположенный над многоэлементным фотоприемником 4, связанным с блоком обработки сигналов 5.

Корпус 2 электронного уровня выполнен в виде прозрачной емкости с круглым плоским дном и выпуклым верхом с верхней точкой, расположенной над центром круглого плоского дна, у которого расположен многоэлементный фотоприемник 4, направленный вертикально вверх и выполненный в виде матрицы с расположением фотоэлементов на пересечениях окружностей и радиусов круглого плоского дна.

Определитель уровня 3 выполнен в форме воздушного пузырька в непрозрачной темной жидкости, размещенной в прозрачной емкости корпуса 2. Причем при центральном расположении воздушного пузырька в прозрачной емкости его вертикальный размер равен высоте от центра круглого плоского дна до верхней точки выпуклого верха. Последняя характеристика обеспечивает прохождение света до дна емкости с непрозрачной жидкостью.

Использование нового электронного уровня заключается в расположении корпуса 2 круглым плоским дном на исследуемой поверхности 1. Воздушный пузырек определителя уровня 3 всплывает до выпуклого верха корпуса 2 сообразно уклону дна. И свет от окружающего освещения проходит свободно через воздушный пузырек к одному из элементов многоэлементного фотоприемника 4.

Об этом сообщается на дисплее в виде изображения или в виде цифровой индикации или звуковым речевым высказыванием после прохождения сигнала через блок обработки сигнала 5. Положение воздушного пузырька в верхней точке соответствует искомому горизонтальному положению исследуемой поверхности.

Новый электронный уровень промышленно изготовлен и применим, т.к. изготавливается из известных средств (фотоэлементы в прозрачном корпусе) известными действиями (заливка непрозрачной жидкости с воздушным пузырьком) и используется обычным способом (размещение его рукой на исследуемой поверхности).

Электронный уровень, содержащий в корпусе определитель уровня, расположенный над многоэлементным фотоприемником, связанным с блоком обработки сигналов, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде прозрачной емкости корпуса с круглым плоским дном и выпуклым верхом с верхней точкой, расположенной над центром круглого плоского дна, вблизи которого размещен многоэлементный фотоприемник, направленный вертикально вверх и выполненный в виде матрицы с расположением фотоэлементов на пересечениях окружностей и радиусов круглого плоского дна, а определитель уровня выполнен в форме воздушного пузырька в непрозрачной темной жидкости, размещенной в прозрачной емкости, причем при центральном расположении воздушного пузырька в прозрачной емкости корпуса его вертикальный размер равен высоте от центра круглого плоского дна до верхней точки выпуклого верха.

Способ контроля взаимного пространственного положения установочных площадок заключается в горизонтировании изделия, установке на контролируемые площадки измерительных устройств, каждое из которых содержит два измерительных преобразователя, измеряющие углы отклонения от горизонта по двум взаимно перпендикулярным направлениям, измерении углов наклона каждой из площадок относительно горизонта, вычисление углов взаимной ориентации.

Электронный уровень // 2453811

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля горизонтальности поверхностей изделий и в строительстве. .

Датчик угла наклона // 2440556

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах определения углов наклона различных устройств и объектов. .

Электронный уровень // 2435135

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля горизонтальности поверхности изделия. .

Инклинометр // 2401426

Датчик угла наклона // 2245518

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерениях крена автомобилей, кораблей, кранов, различных горизонтальных платформ и т.д., а также при определении направления бурения скважин, в особенности горизонтальных.

Оптоэлектронный кренометр // 2244259

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано для индикации и измерения уклонов и кренов подводных и надводных судов во время морской навигации.

Датчик угла наклона объекта // 2234057

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для определения пространственного положения объектов, и может быть использовано в геодезии, строительстве, горном деле, в навигационных системах управления подвижными объектами.

Измеритель уровня качки подводного или надводного объекта в море // 2223464

Датчик угла отклонения объекта от горизонтального положения // 2215992

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промышленности, строительстве, на транспорте, например, для определения углового положения транспортного средства относительно горизонтальной плоскости.

Электронный уровень-уклономер // 2542602

Изобретение относится к устройствам для измерения уклонов и может быть использовано для контроля и измерения углового положения как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей. Сущность: уровень-уклономер содержит три трехосевых акселерометра, каждый из которых через три соответствующих блока предварительной обработки соединен с микроконтроллером. Выходы микроконтроллера соединены со входами индикатора, а входы микроконтроллера - с выходами блока клавиатуры. Первый и второй трехосевые акселерометры расположены в корпусе устройства в одной горизонтальной плоскости. Причем горизонтальная продольная, горизонтальная поперечная и вертикальная оси второго акселерометра направлены противоположно соответствующим осям первого акселерометра. Третий акселерометр расположен под углом не более 85° к горизонтальной плоскости, в которой лежат первые два акселерометра. Причем горизонтальная продольная ось третьего акселерометра совпадает с соответствующей осью первого акселерометра. Технический результат: измерение и контроль уклона как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей одновременно по трем направлениям, измерение угла поворота электронного уровня-уклономера в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также повышение точности и помехоустойчивости измерений угловых отклонений поверхностей. 2 ил.

Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира // 2621177

Использование: измерительная техника на основе видеоизмерений. Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, содержащий в качестве фотоприемника телекамеру с объективом, ПЗС-матрицей и электронным узлом, формирующим стандартный телевизионный видеосигнал, и точечные источники света, установленные на окружности вокруг объектива телекамеры и оптически связанные через измеряемый уровень жидкости с телекамерой. Кроме того, устройство дополнительно содержит трубку в форме усеченного конуса, установленную внутри сосуда, и фильтр, закрепленный на нижнем узком торце трубки, пропускающий жидкость и не пропускающий примеси на поверхность жидкости внутри трубки, верхний широкий торец которой обращен к объективу и находится выше поверхности жидкости в сосуде, а нижний узкий торец и фильтр погружены в жидкость в сосуде. Техническим результатом является повышение точности видеоизмерений. 1 ил.

Способ определения угловой ориентации беспилотного летательного аппарата // 2634092

Изобретение относится к области измерений углового положения объектов в пространстве и касается способа определения угловой ориентации беспилотного летательного аппарата. Способ основан на измерении инфракрасного фона вокруг беспилотного летательного аппарата четырьмя датчиками инфракрасного излучения, расположенными на печатной плате в одной плоскости. Датчики группируют попарно так, чтобы их оптические оси лежали в одной плоскости, были параллельны и направлены противоположно. Датчики устанавливают таким образом, чтобы в их поле зрения не попадали элементы конструкции летательного аппарата. Для каждой пары датчиков вычисляют относительный разностный сигнал, затем на основании полученных разностных сигналов определяют углы возвышения пар датчиков, после чего рассчитывают углы тангажа и крена по следующим зависимостям: где θ - угол тангажа, γ - угол крена, hB1 - угол возвышения первой пары датчиков инфракрасного излучения, αB1 - угол между первой парой датчиков инфракрасного излучения и продольной осью фюзеляжа беспилотного летательного аппарата, hB2 _ угол возвышения второй пары датчиков инфракрасного излучения, αВ2 - угол между второй парой датчиков инфракрасного излучения и продольной осью фюзеляжа беспилотного летательного аппарата. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 2 ил.