Подводный барометрический нивелир

 

Союз Соеетскии

Социалистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М.К . (22) Заявлено 09.02.78 (21) 2577464/18-10 с присоединением заявки №вЂ”

G 01 L13/02, Гово/двротвеииый комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень №19 пв делом изобретений и открытий (53) УДК 531.787

Дата опубликования описания 27.05.80

1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Соколов и В. В. Соколова (7I) Заявители (54) ПОДВОДНЫЙ БАРОМЕТРИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР

Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно к устройствам для подводного нивелирования, работающим на принципе замера разности давлений столбов жидкости в контролируемых точках подводного объекта.

Известно устройство для подводного нивелирования, содержащее ртутный манометр, показания которого пропорциональны глубине погружения прибора (1).

Недостатком устройства является низкая чувствительность, а, следовательно, и низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее корпус с камерами опорного и рабочего давления и упругий манометрический элемент с измерителем его деформации (2) .

Основным недостатком этого глубиномера является его невысокая разрешающая способность. не позволяющая обеспечить точность измерения, соответствующую даже самбму низкому классу строительного нивелирования.

Цель изобретения — повышение точности нивелирования.

Для этого в предлагаемое устройство введены вентиль и запорный и перепускной клапаны, причем запорный клапан установлен на входе манометрического элемента, а вентиль и перепускной клапан — между

5 камерами рабочего и опорного давления.

При этом перепускной клапан может быть выполнен в виде двух сообщающихся трубок, заполненных жидкостью, и двух капилляров, соединяющих верхние и нижние участки противоположных трубок.

10 Запорный клапан может быть выполнен в виде емкости, заполненной жидкостью, в верхней части которой установлены изогнутые капиллярные трубки. Кроме того на входе камеры рабочего давления для гаше15 ния пульсаций давления могут быть установлены демпфирующие диафрагмы конической формы с калиброванными отверстиями в,вершине и у основания.

На фиг. 1 изображен подводный барометрический нивелир, вертикальный разрез;

2о на фиг. 2 — то же, поперечное сечение; на фиг. 3 — запорный клапан; на фиг. 4— схема действия V-образного предохранительного клапана, на фиг. 5 — схема действия запорного клапана.

735941

Устройство содержит упругий элемент 1 в виде мембранной коробки.с температурными компенсаторами 1-го и 2-го рода и стрелочным механизмом; заключенным в жесткий корпус 2 и иллюминатором 3. Корпус 2 разделен перегородкой 4 на верхнюю и нижнию камеры. Внутренняя полость мембранной коробки 1, расположенной в верхней камере, соединена с нижней камерой капиллярной трубкой 5, защищенной запорным клапаном 6 от попадания воды при случайном опрокидывании нивелира.

Верхняя и нижняя камеры сообщаются через пробковый кран 7 с ручкой управления 8, трубку 9, встроенную в систему перепускного предохранительного клапана 10 и капиллярную трубку 11.

Предохранительный клапан выполнен в виде двух сообщающихся трубок, запол- ненных жидкостью и двух кагилляров 12, соединяющих верхние и нижние участки противоположных трубок.

Для предотвращения вытекания жидкости из клапана 10 верхние участки обеих трубок оканчиваются улавливателями 13.

В нижней камере корпуса расположены демпфирующие диафрагмы 14, выполненные в форме боковой поверхности конуса и имеющие отверстия в вершине 15 (для пропуска воздуха и воды) и по окружности основания 16 (для слива воды при подъеме нивелира), Вертикальное (рабочее) положение нивелира обеспечивается грузом 17, встроенным в нижнюю часть корпуса, имеющего отверстие 18 для пропуска воды и опоры 19 для установки нивелира на измерительную точку.

Нивелир работает следующим образом.

После установки нивелира опорами 19 на реперной точке водолаз закрывает предварительно открытый пробковый кран и тем самым разобщает верхнюю и нижнюю камеры прибора. При переносе прибора с реперной точки на опорную контролируемую точку в воздушном пузыре нижней камеры устанавливается давление, соответствующее отметке новой точки, а в верхней камере сохраняется давление, соответствующее реперной точке.

Разность этих давлений вызывает дефор.мацию мембранной коробки 1, которая передается на стрелочный механизм со шкалой, проградуированной в единице высоты.

При наклоне или опрокидйваний нивелира (см. фиг. 5) капиллярные трубки клапана 6 перекрываются жидкостью, чем предотвращается попадание воды из нижней камеры во внутреннюю полость мембранной коробки 1.

Предохранительный клапан 10 работает следующим образом (см. фиг. 4).

При подъеме нивелира, когда давление в нижней камере падает, жидкость из правой трубки клапана переходит в левую.

Когда ее уровень достигает нижней части капилляра 12, воздух из верхней камеры через трубку 11, свободную правую трубку и капилляр 12 проходит в нижнюю камеру корпуса.

При погружении нивелира правая и левая трубки клапана меняются ролями, Таким образом, предохранительный клапан ограничивает максимально возможное значение разности в верхней и нижней камерах и предохраняет мембранную коробку от 6 перегрузки.

Демпфирующие диафрагмы 14 с отверстиями 15 и 16 позволяют снизить пульсации давления в нижней камере прибора, возникающие от ветровых волн на поверхности,.. воды при работе прибора на небольших глубинах. Конусная форма диафрагмы предотвращает образование воздушных подушек, вносящих искажение в показания нивелира.

Отверстия по краям диафрагм и конусная верхняя поверхность груза 17 обеспечива2е ют свободный и полный слив воды через отверстия 18 после окончания работы под водой.

Изобретение обеспечивает не меньшую, а на больших глубинах и течении даже значительно большую точность измерений, чем проводящиеся в настоящее время измерения с помощью рейки и надводного нивелира, не говоря уже об измерениях с помощью футштока, лота или эхолота. При этом сам процесс нивелирования значительно упрощается и возрастает его производительность.

Формула изобретения

1. Подводный барометрический нивелир, содержащий корпус с камерами опорного и рабочего давления, упругий манометрический элемент с измерйтелем его деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены вентиль, запорный и перепускной клапаны, причем запорный клапан установлен на входе манометрического элемента, а вентйль и перепускной клапан — между камерами рабочего и опорного давления.

4$

2. Нивелир по п. 1, отличающийся тем, что перепускной клапан выполнен в виде двух сообщающихся трубок,. заполненных жидкостью, и двух капилляров, соединяющих верхние и нижние участки противоположных трубок.

3. Нивелир по и. 1, отличающийся тем, что на входе камеры рабочего давления установлены демпфирующие диафрагмы конической формы с калиброванными отверстиями в вершине и у основания.

4. Нивелир по п. 1, отличающийся тем, что запорный клапан выполнен в виде ем735941

5 кости, заполненной жидкостью, в верхней части которой установлены изогнутые капиллярные трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рейфер А. Б. и др. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. Гидрометеоиздат, 1976, с. 185 — 187.

2. Патент ФРГ № 1423961, кл. G 01 1 13/02, опублик. 1972 (прототип).

735941

А-А

Составитель И. Петрашень

Редактор Т. Иванова Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Заказ 2414/33 Тираж 1019 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушсиая наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент» r. Ужгород, ул. Проектная, 4