Гидростатический нивелир

 

Союз Советскик

С оциалисючесник

РЭСФфбяик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ о823861 (61,) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кд 3 (22) Заявлено 200379 (21) 2737540/18-10

G 01 С 5/04

G 01. С 9/22 с присоединением заявки Но. Государстве ннык аонмтет

СССР оо делаи изобретеяня и открыти Й (23) Приоритет

Опубликовано 230481 Бюллетень Йо 15 (53) УДК .528. 541 (088.8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

Л.Н.Баранов и С.В.Х(уков (71). Заявитель (54),ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР му f4) .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проведения непрерывных нивелировочных работ методом гидростатического нивелирования с дистанционным отсчетом показаний в условиях, опасных для обо луживающего персонала.

Известны гидростатнческие нивелиры, используемые для измерения превышений точек местности (11.

Известны также гидростатические нивелиры, в сообщающихся сосудах которых установлены емкостные датчики 2 н (3 .

Недостатком этих устройств явля- 15 ется существенное влияние на точность измерений параметров подводящих кабелей, которые при большой длине обладают емкостью,во много раз превышающей емкость самих измерительных дат- 20 чиков °

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидростатический нивелир, содержащий два сообщающихся сосуда, заполненных рабочей жидкостью, в которых располо. жены электроды емкостных датчиков .уровня жидкости, коммутатор, блок питания и измерительную мостовую схеНедостатками известного нивелира являются: а) низкая оперативность измерений, обусловленная сложностью комму- тации датчиков в единой системе гидростатического нивелирования объекта б) низкая стабильность результатов измерений, .обусловленная сложной балансировкой измерительного моста, влиянием флуктуаций емкостей кабелей; в) необходимость применения дорогостоящего кабеля с двойным экраном.

Цель изобретения — повышение оперативности;измерений и воспроизводимости результатов.

Эта цель достигается тем, что гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды, заполненные рабо» чей жидкостью, снабженные электродами емкостных датчиков уровня с несколькими входами и одним выходом, коммутатор, индикатор и блок питания, снабжен автогенераторами с частотозадающими цепями, высокочастотными дросселями н частотным детектором,причем электроды емкостных датчиков уровня включены в частотозадающие цепи соответствующих автогенераторов, расположенных на резервуарах сообщающихся сосудов, выходы автогенераторов

823861 отделены от цепей их питания высокочастотными дросселями и соединены одножильными коаксиальными кабелями со входами коммутатора, выход которого соединен с индикатором через частотный детектор, соединенный с одним иэ автогенераторов,подключенным к емкост. ному датчику уровня, установленному в сосуде, закрепленном на опорной точке, а источник питания через высокочастотные дроссели соединен с цент-! ральными жилами коаксиальных кабелей связи, Такое включение позволяет исключить элементы и блоки, вносящие наибольшую нестабильность в результаты измерений, а также существенно упростить коммутацию датчиков, исключить необходимость применения дорогостоящего кабеля с двойным экранированием. F> результате повышаются оперативность измерений и воспроизводимость результатов. . На чертеже представлена блок-схема гидростатического нивелира.

Нивелир содержит датчик 1, установленный в реперной опорной точке объекта датчики 2, п-общее число

1 датчиков объекта контроля;, установленные в точках измерения превышений. Каждый датчик содержит емкост-, ной уровнемер с внешней 3 и внутренней 4 обкладками, причем обкладки 3 являются резервуаром системы сообщающихся сосудов, емкостной уровнемер включен в частотоэадающую цепь, например, в С-контур автогенератора

5, выход которого отделен от цепи питания высокочастотным дросселем б. Выходы автогенераторов являются выходами датчиков 2 системы гидростатического нивелирования и соединены одножильными коаксиальными кабелями

7 со входами коммутатора 8, а выход автогенератора 5 датчика 1 — кабелем

9 со входом частотного детектора 10, выход которого соединен со входом индикатора 11. Выход коммутатора 8 соединен с другим входом частотного детектора 10, а через дроссель 6 — с выходом блока 12 питания. Центральная жила коаксиального кабеля 9 и датчика 1 соединена с выходом блока 12 питания через-дроссель 6. Индикатор 11 является конечным блоком .устройства.

Гидростатический нивелир работает следующим образом.

При сдаче объекта в эксплуатацию датчик 1 устанавливают в репериой точке объекта, а остальные датчики 2 числом и устанавливают соответственно во второй и и-ной точках объекта.

После включения системы гидростатического нивелира автогенераторы всех датчиков настраивают на частоту, равную или отличающуюся на постоянное значение от частоты, вырабатываемой автогенератором датчика 1, что контролируется с помощью прибора 11 частотомера.

Благодаря свойству сообщающихся сосудов рабочая жидкость в резервуарах датчиков находится на одном горизонтальном уровне, но на разных высотах относительно оснований отдельных датчиков. При изменении превышения точности отдельного и-го датчика, изменяется положение уровня рабочей жидкости относительно электродов 3 и 4 конденсатора, что приводит к изменению его емкости, а следовательно, и частоты напряжения, вырабатываемого автогенератором.

Благодаря наличию дросселя б, отделяющего выход автогенератора от цепи его питания, высокочастотное напряжение беспрепятственно передается через коаксиальные кабели 9 и 7 в основной блок гидростатического нивелира, от датчика 1 на вход частотного детектора 10, а от других датчиков †. на выходы коммутатора 8.

Коммутатор 8,по заданной программе или по командам оператора осуществляет поочередное подключение датчиков ко второму входу частотного детектора

10. Связь между входами и выходами коммутатора 8 гальваническая, поскольку питание датчиков осуществляется от блока 12 питания через дроссель б по тем же коаксиальным кабелям, по которым передается напряжение высокой частоты.от автогенераторов.

Частотный детектор 10 вырабатываетнапряжение, пропорциональное разности частот напряжений, поступающих от дат чика 1 и очередного датчика, подклю. ченного в данный момент времени коммутатором 8. Это напряжение зависит от.величины превышения очередного

40 датчика над датчиком 1, установленным в реперной точке, и измеряется индикатором 11.

Поскольку все датчики одинаковы по конструктивному оформлению и схем4 ному решению, находятся в одинаковых температурных условиях и получают напряжение питания от общего источника — блока 12 питания, то температурная нестабильность частоты и флуктуации питающих напряжений йе сказываются на результатах измерений.

В роцессе измерений дополнительной перестройки параметров гидростатического нивелира не требуется. Коммутация одножильных коаксиальных кабелей 5 .существенно проще и надежней, чем коммутация кабелей с двойным экраном, Указанные особенности повышают оперативность измерений и воспроизводимость результатов нивелирования.

® Параметры кабелей связи датчиков с основными блоками нив лира не влияют на результаты измерений.

Формула изобретения

Гидростатический нивелир, содер65 жащий сообщающиеся сосуды, заполнен823861

Составитель Л.Колюбакина

Редактор В;Лазаренко . Техред A.Ñàâêà Корректор О.Билак

Заказ 2083/54 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ные рабочей жидкостью, снабженные электродами емкостных датчиков уровня с несколькими входами и одним выходом, коммутатор, индикатор и блок питания, отличающийся тем, что, с целью повьпаения оперативности измерений и воспроизводимости результатов измерений,он снабжен автогенер:вторами с частотозадающими цепями, высокочастотными дросселями и частотным детектором, причем электроды емкостных датчиков уровня включены в частотозадающие цепи соответствующих автогенераторов,расположенных на резервуарах сообщающихся сосудов, выходы автогенераторов отделены от цепей их питания высокочастот- 1 ными дросселями и соединены одножильными коаксиальными кабелями со входами коммутатора, выход которого соединен с индикатором через частотнып детек тор; соединенный с одним из автогс сраторов, подключенным к емкостному датчику уровня, установленному в сосуде,закрепленном на опорной точке,а ис .точник питания через высокочастотные дроссели соединен с центральными жилами коаксиальных кабелей связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ М 2151078, кл. 42 F 34/00, опублик. 1978.

2. Авторское свцдетельство СССР

9257767,кл.G 01 С 9/22,24.06.68.

3. Авторское свидетельство СССР

9 508674, кл. G 01 С 5/04, 6 01 С 9/18, 14.01.74. 4 . Авторское свидетельство СССР

Р 318814, кл. G 01 С 9/14, 11.01.69 (прототип).