Измерительная головка гидродинамического нивелира Советский патент 1983 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

Изобретение отйосится к иэг/юрительной технике, в частности к устройствс1М Щ1Я определения превышений с помощью оообщаичцихся сосудов, наполненных однородной жидкостью.

Известны измерительные головки гидростатических нивелиров, используекых для визуального способа фиксации положения уровня при отсутстви вибрации ij .

Известны таюхе гидростатические нивелиры, измерительные сосуды которых снабжены контактными штифтами разной длины 2,

Наиболее близкой к предлагаемой |является измерительная головка для системы ги ЦJOдинaмичecкoгo нивелирования, содержащая источник питания, заполненный токопроводящей жидкостью, металлический стакан, служащий общим электродом, изолированный от верхнего полого электрода с воздухопроводом диэлектрической прокладкой и содержащий расположенную между верхним полым электродом и дизлектрической прокладкой кольцевую электроконтактную диафрагму с игольчатым электродом 3 .

Недостатком известного устройства является относительно низкая долговечность за счет смачивания всего электрода при подъеме жидкости в сиетеме во время измерения превышений. Кроме того, вытесняемый электродами объем жидкости перераспределяется между сосудами-датчиками, который трудно учесть и возможны случаи поступления жидкости в воздушный трубопровод, что нарушает режим движения воздуха и приводит к погрешностям.

Цель изобретения - повышение срока службы электрода и повышение точности измерений путем исключения подъема жидкости вьше контактной части электрода,

Поставленная цель достигается тем

что измерительная головка гидродинамического нивелира, содержащая воздуховод, метгшлический стакан, заполненный токопроводящей жидкостью,служащий общим электродом, изолированны от верхнего полого электрода кольцевой электромагнитной диафрагмой,иголчатым электродом и диэлектрической прокладкой, а также источник питания и измерительный блок, соединенный с электродами, снабжена электромагнит-ным клапаном и логическим блоком, причем электромагнитный клапан установ лен В месте соединения верхнего полого электрода с воздуховодом, который выполнен Из диэлектрического материала, а внутри воздуховода расположе ны конусная пружина, жестко связанны с ней ограничитель перемещения в ви.де пластинки, в центральной части

которой жёстко закреплен сверху ферромагнитный конусный клапан, меясду клапанам и ограничительной пластиной введен эластичный уплотнитель с конусным центральным отверстием под клапан, на наружной части воздуховода закреплена электромагнитная катушка, один электрический вывод которой подключен к источнику питания, другой - к верхнему, полому электроду а свободный полюс источника питания подключен к входу логического блока, выход которого соединен с нижним меТс1ллическим электродом.

На фиг,1-3 приведена принципиальная схема устройства, его отдельного узла и электрическая схема соответственно.

Датчик содержит нижний гидравлический трубопровод 1 системы сообщающихся сосудов, столик 2 крепления датчика, основание 3,, нижний металлический стакан 4, верхний полый электрод5, электропривод б, электромагнитную катушку 7, переходник 8 с диэлектрическим воздуховодом 9, источник питания 10, один выход кото-, рого подключен к электромагнитной катушке 7, другой через логический блок 11 к нижнему металлическому стакану 4, а электрические провода верхнего и нижнего электродов подключены к измерительному устройству 12.

На фиг.2 показан расположенный внутри диэлектрического воздуховода 9 конусный ферромагнитный клапан 13, корпус катушки. 14, эластичное конусное гнездо-уплотнитель 15, конусная пружина 16 и металлический воздуховод 17.

На фиг.З представлена принципиальная электрическая схема работы злектроконтактных групп реле Р и показа провод электроконтакта нижнего металлического стакана 18, электропровод 6 верхнего электрода и логический блок 11 для приведения схемы в исходное состояние.

Измерительную головку гидродинамического нивелира, основание 3 которой жестко закрепляют на контролируемой точке сооружения на столике 2, соединяют воздушным трубопроводом 9 через переходник 8 с гидравлическим трубопроводом 1. Между соседними головками и напорным сосудом (не показаны) верхний и нижний электроды устройства подключают к электромагнитной катушке 7 с питанием 10 к измерительному устройству 12, . I

Для проведения измерения через гидравлический сообщающийся трубопройод 1 в нижний металлический стакан 4 из напорного сосуда начинают вводить токопроводящую жидкость, высоту подъема которой непрерывно фиксируют устройством 12. Когда жидкость.

поднимаемая в сосудах, коснется осевого игольчатого электрода (не показан) автоматически прекращают измерения высоты подъема жидкости в головKcix, где это касание произсяопо.

В момент касания жидкости электрода электрическая цепь электромагнитной катушки 7 згилакается, и под действием образовавшегося магнитного поля конусный клапан 13, преодолевая действие конусной пружины 16, опускается в эластичное гнездо 15 и гекмютизирует воздушный объем. Это препятствует подъе му жидкости вверх.

При Зёшыкании контактов нижний . электрод-жидкость-верхний электрод :одновременно подается питание на логический блок 11 и обмотку реле Р«( , нормсшьно замкнутые контакты которого (1/2) за счет логического блока 11 с незначительной задержкой (З с) разишкаются, а нормально разомкнутыезамыкаются, тем самым блокируя питание реле Р и катушки 7. После регистрации измеренных гфевышений устройством 12 из последнего поступает сигнал на блок 11 для приведения системы измерительная головка-электромагнитная катушка в исходное начапьное состояние для последующих Циклов измерений.

Технические преимущества устройства в том, что оно снабжено электромагнитным воздушным клапаном с блоком релейной блокировки и логическим блоком управления срабатывания клапана и приведения его в исходное (открытое) состояние.

Экономический эффект состоит в том, что снижено в два раза количество профилактического ремонта систеки за счет исключения перелива жидкости в воздушную систему, наблюдавшуюся при неравномерной осадке сооружения.

Годовой экономический эффект составляет около 260 руб

Как показала экспериментгшьная проверка, точность предлагаемого устройства за счет снижения количества профилактического ремонта и непоступления жидкости в верхние объемы измерительной головки повьоиена. Так, разброс измеряемых величин в статике с учетом подсчитанной величины объема перераспределения жидкости между измерительными головками составил величину порядка 0,03-0,04 мм.

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ГИдеОДйНАМИЧЕСКОГО НИВЕЛИРА, содержащая воздуховод, метаяличёский стакан, запо/1ненны1) токопроводящей хидкостью, служащий общим электродом, изолиро ванным от верхнего полого электрода кольцевой электромагнитной диафрагмой, игольчатым электродом и диэлектрической прокладкой, а также источ{ник питания и измерительный блок, .: ,соединенный с электродами, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения срока службы электрода и повышения точности измерений путем исключени Гподъет жидкости выие контактной части электрода, она снабжена электромагнитным клшпаном и Логическим блоком, причем электромагнитны:й клапан установлено в месте соединения верхнего полого электрода с воздуховодом, который выполнен из -диэлектрического материала, а внутри воздуховода расположены конусная пружина, жестко связш1ный с ней ограничитель перемещения в виде пластинки, в центральной части которой жестко закреплен, сверху ферромагнитный конусный клапан, между клапаном и ограничительной пластиной введен эластичный уплотнитель с ко- Щ НУСНШ4 центральншл отверстием под клапан, на наружной части воздухово- Л да закреплена электромагнитная катушка, один эле{(трический вывод которой подключен к источнику питания, другой - к верхнему полому электроду, а свободный полюс источника пита-i ния подк1 ючен к входу логического | блока, выход которого соединен с нижним (металлическим электродом. О :о

/V 6 18