Способ гидродинамического нивелирования

 

О П и C A Н И Е 48ОЯО6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СОН3а СоаатоинтС

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.04.73 (21) 1904526/18-10 с присоединением заявки № (51) М. Кл. б 01с 9/22

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР ао делам нзпбретений и открытий (53) УДК 528.546(088.8) Опубликовано 15.08.75. Бюллетень № 30

1,ата опубликовашгя описания !0.10.75 (! 2) Авто1>ы изобретения

P. А. Мовсесян, И. А. Таплашвили и В. Н. Варданян

Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВА

Изобретение относится к области геодезиuecI(IIx измерений, а именно к способам определения превышений с помощью сообщающихся сосудов, наполненных однородной жидК О СТ Ь 10.

Известен способ гидродинамического нивелирования, основанный на условии статического равновесия жидкости в системе, состоящей из сообщающихся сосудов — нивелиров.

При использовании известного способа возм 0 ж l I ь1 д в а м е т 0 д а и 3 м е 1э е н и й. П 0 13 е р В 0 м у м етоду в каждом сосуде отдельно измеряется высота уровня жидкости или путем визуальных наблюдений или автоматизированньв|и устройствами — датчиками уровня. В обоих случаях предполагается, что жидкость находится в равновесии, т. е. скорость ее перемещения равна нулю.

По второму методу, применяемому в горном деле, один из сосудов устанавливается на контрольной точке, а второй — на репере. Устанавливаемый на репере сосуд имеет отсчетное устройство, а сосуд, устанавливаемый на контрольной точке, содержит сигнализатор уровня, например электрод, который при контакте его с жидкостью включает сигнальную лампочку. При этом превышение определяется путем подъема уровня жидкости в системе до тех пор, пока жидкость не коснется электрода в контролируемом сосуде, после чего измерение уровнй производится при статическом равновесии жидкости по отсчетному устройству сосуда, установленного на репере. Само измерение приурочено к моменту сопрпкосно5 венпя жидкости с электродом в контролируемом сосуде (положение контактного электрода в нем относительно условного нуля сосуда считается известным). Описанным путем мож»о выполнять измерения и в тех случаях, ког1р да с реперным сосудом соединяется несколько контролируемых сосудов, содержащих упомянуть1е электроды.

Таким образом в первом случае получается высокая точность измерения, но при этом требуется сравнительно сложная аппаратура, так

1 ак каждый c001;I cIIcTcblhl дол;1;еll содержа гь отсчетное устройство, причем при дистанци0IIII0» съеме информации требуется так>не значительное количество электрических проводов, что также усложняет и схему блока управления. Вся аппаратура получается достаточно дорогой для массового ее использования на объектах, где зачастую нужна сравнительно невысокая точность измерений (порядка +0,5 —:1 мм).

Во втором случае конструкция контролируемых сосудов значительно упрощается, так как отсчстное устройство содержится на реперном сосуде, а каждый контролируемый содерн(ит только электрод, соединенный проиаков формуле

60

3 водом с блоком управления. При этом система удешевляется. Однако этот метод измерений является громоздким, так как при поступлении сигнала от какого-либо из и сосудов приходится добиваться такого состояния, прн котором: во первых, будет устойчивый (непрерывающийся в результате колебания уровня в системе) сигнал о наступлении контакта жидкости с электродом в контролируемом сосуде; во-вторых, жидкость будет находиться в р авновесии. Подобная методика дает довольно приближенные результаты измерений и, главное, затрудняет практическую возможность выполнения измерений автоматически без присутствия оператора.

По предло>кенному способу для повышения производительности измерений при дистанционном съеме показаний производят непрерывное и равномерное изменение в одном направлении уровня жидкости в измерительном сосуде, в процессе которого производят его отсчетным устройством съем информации о положении уровня жидкости в контролируемых сосудах, учитывая при этом поправку за время установления уровня жидкости во всей системе.

Сущность предлагаемого способа заключается с следующем.

Система состоит из одного измерительного сосуда с отсчетным устройством и и сосудов с электродами, установленными на одинаковом расстоянии от их оснований (нулей сосудов). Все сосуды соединены однородными трубопроводами одинаковой длины и диаметра (по разомкнутой или замкнутой, в виде кольца, схеме). Если в измерительном сосуде непрерывно поднимать уровень жидкости (например, путем ее доливания), то при определенной скорости подъема его всех сосудах уров Ib жидкости также будет подниматься (без колебательных процессов) с определенным запаздыванием по отношению к измерительному сосуду. В момент контакта электрода в и контролируемом сосуде (или в нескольких сосудах) на блок управления поступает сигнал, фиксирующий уровень в измерительном сосуде. Зная величину запаздывания в и сосуде и уровень жидкости в измерительном, можно вычислить превышение между точками, на которых они установлены. Так как после контакта с электродом какого-либо контролируемого сосуда, жидкость в системе продолжает подниматься, то исключаются ошибки, которые имеют место при использовании известных гидростатических способах — за счет колебаний уровня и периодического нарушения контакта.

Измерения могут выполняться также путем уменьшения уровня жидкости во всей системе, при этом предварительно поднимается жидкость до такого уровня, при котором во всех сосудах системы произойдет контакт

50 электродов. После установления равновесия жидкости в сосудах начинается слив >кидкости с измерительного сосуда и выполняются измерения.

Измерения выполняются в процессе движения жидкости. Точность измерений характеризуется ошибкой, не превышающей +0,5 мм для системы, состоящей из 20 сосудов, соединенных друг с другом трубопроводами длиной по 10 м.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для осуществления способа.

EIa нивелируемых точках 1, 2, 3... и устанавли ваются одинаковые сообщающиеся сосуды, выполненные из проводящего ток материала с неподви>кным штоками — контактными электродами FI, 1 ....I», каждый из которых соединен с измерительным блоком, находящимся на пульте управления, где расположен и измерительный сосуд У„диаметр которого в несколько раз больше диаметра остальных сссудов.

При заполнении системы жидкостью между уровнями в сосудах измерительном U, и всеми остальными создается постоянная разность высот hhI, ЛЙ ....ЛЙ, определяемая экспериментально для данной системы и зависящая от диаметра сосудов .0 0 и расстояний их от измерительного сосуда (l, lI,...,lIz i).

Определяемое превышение вычисляется по

hs — H, Жуй + Ahc) где FIp — показание счетчика, ведущего измерение высоты уровня в измерительном сосуде, Нд — расстояние от основания сосуда до конца контактного электрода, известное для каждого сосуда;

ah,— -поправка за время установления уров ня жидкости во всей системе.

Предмет изобретения

Способ гидродинамического нивелирования, основанный на использовании заполняемых жидкостью сообщающихся сосудов, один из которых, измерительный, расположен на репере, а остальные, снабженные контактными электродами, установлены на контролируемых точках, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности измерений при дистанционном съеме информации, производят непрерывное и равномерное изменение в одном направлении уровня жидкости в измерительном сосуде, в процессе которого производят его отсчетным устройством сьем информации о положении уровня жидкости в контролируемых сосудах, учитывая при этом поправку за время установления уровня жидкости во всей системе.

480906

Редактор Н. Коган

Заказ 25!3 6 1 !зд. № 1709 Тираж 782 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, вр. Сапунова, 2

Составитель Л. Калюбакина

Текред Е. Подурушина

Корректор«и T. Фисенко н Л Котова