Гидростатический нивелир Советский патент 1983 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

ел 1ч:)

00 О) 1чЭ Изобретение относится к иэмеритель:тОй технике, в частности к изме рению высот точек земной поверхности или сооружений относительно исходной точки. Известны гидродинамические нивелиры,- содержащие бак,заполненный жид косогью, с подъемным устройством, со общаюдиеся с ним сосуды, снабженные фиксаторами уровня с сигнальными ли ниями связи с блоком управления. Б баке и в сосудах при помощи глухих перегородок созданы две или более автономных гидравлических систем, расположанньк друг над другом, кажды сосуд скстег 1ы снабжен несколькими фиксаторами уровня жидкости, расположенными вне сосуда ступенчато по вертикали и закрепленными жестко на точкг.х наблюдаемого объекта, элементы каждой cHCTeivtH соединены между собой трубками по жидкости и по воздуху, причем каждая из гидравлических систем имеет свою группу фиксато ров -ровня, а бак снабжен отводами со свободными поверхностями жидкоети11:ьНедостатком данных устройств является то, что диапазон измерений ограничен пределами перемещений уров ней в сообщающихся сосудах, поскольку жидкость в них находится под атI-ioctbepi-aenvi давлением. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидростаттлческкй нивелир, содержащий емкость заполненную жийкдстью, отсчетное устройство и соединяющий их шланг 2 Однако известное устройство имеет ограниченный рабочий диапазон. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона о Поставленная цель достигается тем что в гидростатическом нивелире, содержащем емкость, заполненную жидкостью, отсчетное устройство и соединяющий их шланг, отсчетное устройство выполнено в виде барометрической трубки. Емкость снабжена герметичной поло тъю, соединенкой со средством изменения в ней давления газовой средыр при этом объем герметичной полости, на порядок выше объемажидкости в барометрической трубке в пределах ее шкалы. Средство изменения давления газовой среды а герметичной полости сбло кировано с барометрической трубкой Барометрическая труба снабжена пультом управления, а средство изменения давления газовой среды сблокировано с герметичной полостью и дистанционно Связано с пультом управления . На фиг.1-3 представлены варианты исполнения гидростатического нивелира. На фиг.1 изображен наиболее простой вариант исполнения. Нивелир включает барометрическую трубку 1 со шкалой 2, соединенную гибким шлангом 3 с емкостью 4, которая снабжена герметичной полостью 5, заполненной газовой средой. К герметичной 11ОЛОСТИ 5 постоянно или с ВОЗ. можностью рг13общения присоединено устройство (средство J б для изменения давления газовой среды в полости 5. В качестве такого устройства используют.баллон со сжатым газом, насос, дополнительная емкость с вытеснителем и т, д, в необходимых случаях между средством б изменения давления газовой среды и полостью 5 может быть установлен соединительный элемент 7 и запорное устройство 8. Кроме того, средство , б изменения давления газовой средь2 или герметичная полость 5 могут быть снабжены измерителем давления газовой среды и температурным компенсатором (не показаны). Устройство работает следующим. Образом. Барометрическую трубку 1 и емкость 4 устанавливают в реперной точке, уровень которой принимают за начальную (нулевую) высоту отсчета. При этом в полости 5 создают давление газообразной среды Рд, при котором уровень жидкости в барометрической трубке 1 совпадает с нулевой точкой шкалы 2. Оставляя на репере емкость 4, переносят барометрическую трубку 1 выше по измеряемому объекту, при этом разность уровней жидкости в трубке 1 и в камере 4 сохраняется, а уровень жидкости в трубке 1 смещается относительно нулевой точки шкалы 2. После достижения предела измерений по шкале 2с помощью устройства б для изменения давления газовой среды повышают давление в полости 5 до величины Р-1 , при котором уровень жидкости в барометрической трубке 1 вновь совпадает с нулевой отметкой шкалы 2. При дальнейших измерениях к вели- чине отклонения уровня от нулевой точки шкалы 2 прибавляют величину t( , равную пределу измерений шкалы 2. При очередном достижении предела измерений операцию повторяют, и к величине отклонения уровня от нуля в дальнейшем прибавляют 2 ti и т.д. Таким образом, изменяя давление Р в полости 5 пропорционально измеряемы1 1 высотам, можно проводить измерения в достаточно широких пределах высот. С помощью нивелира можно проводить измерения и в обратном порядке.

Другой вариант исполнения (фиг.2, который несколько сложнее, позволяет оператору при измерениях не возвращаться к реперной точке для изменения диапазона измерений. Средство для измерения давления газовой средысблокировано с барометрической трубкой 1 и соединено с полостью 5 при помощи гибкого шланга.

На фиг.З изображена еще одна разновидность нивелира, у которого средство б для изменения давления газовой среды соединяется как и у первого варианта с полостью 5, но оно дополнительно снабжено механизмом 9 дистанционного управления, а барометрическая трубка сблокирована с пультом 10 управления, соединенным с механизмом 9 линией 11 управления.

Второй и третий вариант исполнения полностью устраняют необходимость во вспомогательном оборудоваНИИ и персонале и все измерения могут производиться одним человеком.

Технико-экономическая эффективность использования предлагаемого изобретения состоит в следующем.

В качестве базового объекта может быть представлен гидростатический нивелир, содержащий две стеклянные трубки,соединенные шлангом. Систему заполняют водой или He3aMep3aroiE5HMii жидкостями. При транспортировке тру ки герметизируют.

Преимущества предлагаемого нивелира по сравнению с базовым объектом состоят в том, что он позволяет значительно расширить диапазоны измерений за счет изменения давления газовой среды над поверхностью жидкости в емкости. Так, например, размещая емкость на репере и подкачивая в нее воздух или поднимая барометрическую трубку и одновременно создавая в герметичной полости емкости давление, пропорциональное высоте отсчета, можно произвести последовательное измерение любого объекта.

Для проведения измерений требуется на одного наблюдателя меньше, чем раньше.

1. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР, содержащий емкость, заполненную жидкостью, отсчетное устройство и соединяющий их шланг, отличающийс я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона, отсчетное устройстЪо выполнено в виде барометрической трубки. 2.Нивелир по п.1, отлич ающ и и с я тем, что емкость снабжена герметичной полостью, соединенной со средством изменения в ней давления газовой среды, при этом объем герметичной полости на порядок выше объема жидкости в барометрической трубке в пределах ее шкалы. 3.Нивелир по п.2, отличающий с я тем, что средство изменения давления газовой среды в герметичной полости сброкировано с баро метрической трубкой. 4.Нивелир по п.2, отлич ающ и и с я тем, что барометрическая трубка снабжена пультом управления, (Л а средство изменения давления газовой среды сблокировано с герметичной полостью и дистанционно связано с :.,. пультом управления.