Гидростатический нивелир
О П И С А Н И Е 342052
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.Х11.1970 (№ 1499225/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14.Ч11972. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 7.ЧИ.1972
М. Кл. G 01с 9/22 комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 528.546(088.8) аИЕНТД0:;
| ти(нен g;(p
Авторы изобретения
Е. В. Тузов, P. А. Мовсесян и И. А. Таплашвили
Ереванский политехнический институт им. К. Маркса
Заявитель
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР
Изобретение относится к области геодезического приборостроения и, в частности, к геодезическим приборам, предназначенным для измерения величин относительных превышений точек оборудования или земной поверхности.
Известны гидростатические нивелиры, в которых одним из узлов измерения уровня рабочей жидкости является шток, выполненный в виде цилиндрического световода, заточенного на конце под углом полного внутреннего отражения света, с осветителем, установленным над световодом, фотоприемником, расположенным под уровнем рабочей жидкости.
Известны также гидростатические нивелиры, в которых, с целью исключения влияния степени прозрачности жидкости на точность измерений, осветитель и фотоприемник располокены непосредственно на торцовой поверхности световода.
Однако эти устройства обеспечивают точную регистрацию уровня жидкости лишь в том случае, когда жидкость, заполняющая сосуд, образует положительный мениск в момент соприкосновения с ней заостренного световода, т. е. когда жидкость относится к группе смачивающих жидкостей.
Предлагаемый гидростатический нивелир может быть применен в работе также и с жидкостями, относящимся к группе несмачивающих. Это достигнуто тем, что со штоком измерителя уровня связан сильфон, сообщающийся с внутренним объемом сосуда через капилляр из прозрачного материала, укрепленный на штоке как наконечник и снабженный фотоэлектрическим датчиком, регистрирующим появление жидкости в капилляре.
На чертеже изображетта принципальпая схема устройства.
В корпусе 1 ка кдого из сообщающихся сосудов, например контрольного, смонтирован подьи>кный шток 2. Второй из сообщающихся сосудов, опорный, на чертеже пс показан.
15 Снизу к штоку 2 прикреплен прозрачный наконечник 8 с капиллярным отверстием, Электродвигатель 4 является приводом штока 2 и связан кинематически с последним посредством эксцентрикового кулачка 5. Датчик 6
20 всличины перемещения штока 2 кинематически связан с последним посредством зубчатого зацепления, состоящего пз рейки 7 и шестерни 8. Диаметрально противоположно относительно продольной оси капиллярного отвер25 стия наконечника 3 (по возможности ближе к t,ижнему его концу) размещены источник света 9 и фотоприемник 10, которые укреплены на наконечнике 8 и перемещаются вместе с пим. Корпус 1 заполнен рабочей жидко30 стью 11.
342052
Заказ 2038/13 Изд. № 868 Тираж 408
БНИИПИ
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
Датчик перемещения и фотопреобразователь 10 соединены с блоком обработки информации 12, к которому подключены также аналогичные датчики, размещенные во втором из сообщающихся сосудов, опорном. Блок 13 питает электродвигатель 4 через выключатель
14, управляемый конечным выключателем 15, В рабочей жидкости 11 размещен датчик температуры 1б, соединенный с регистрирующим устройством 17. Сильфон 18 связан со штоком
2 и сообщается с внутренним объемом сосуда
1 через воздуховод 19 посредством капиллярного отверстия наконечника 8.
Нивелир работает следующим образом.
Электродвигатель 4 поспедством эксцентрикового кулачка 5 перемещает шток 2 в направлении к уровню жидкости 11. При этом датчик б генерирует электрические импульсы, число которых пропорционально величине перемегггения штока 2. Одновременно с этим шток..2 растягивает сильфон 18, создавая в нем разрежение, вследствие чего через наконечник 3 и воздухопровод 19 будет всасываться воздух. В момент касания наконечника 8 с поверхностью жидкости 11 последняя начнет подниматься по капилляру и пересечет световой поток источника 9, поступающий на фотоприемник 10, который генерирует исполнительный импульс прекращения отсчета величины перемещения штока 2, »о шток продолжает опускаться до нижнего предельного уровня, после чего возвращется в исходное положение. Сильфон 18 сжимается штоком 2 избыточным давлением воздуха в сильфоне из воздухопровода 19 через наконечник 8 вытесняется жидкость. По достижении штоком 2 верхнего исходного положения он нажимает на конечный выключатель 15, который посредством выключателя 14 отключает питание электродвигателя 4.
Блок обработки информации отсчитывает величины перемещений штоков 2 каждого из датчиков уровней (в контролируемом и опорном сосудах) до момента генерации импульсов фотопреобразователями 10 и вычисляет
10 разность величин ходов штоков 2, т. е. вычисляет величину превышения.
По показаниям регистратора 17, работающего с датчиком температуры 1б, определяется температурная поправка к результату из15 мерения, полученному с блока обработки информации 12.
Устройство может работать как с прозрачными, так и с непрозрачными жидкостями.
Предмет изобретения
Гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды, заполненные рабочей жидкостью, измеритель уровня, расположен25 ный в каждом из сосудов, и блок обработки информации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния на точность измерений прозрачности рабочей жидкости, относящейся к группе несмачивающих жидкостей, в нем со
30 штоком измерителя уровня связан снльфон, сообщающийся с внутренним объемом сосуда через капилляр из прозрачного материала, укрепленный на штоке как наконечник и снабженный фотоэлектрическим датчиком, реги35 стрирующим появление жидкости в капилляре.
