Индикатор положения горизонта Советский патент 1984 года по МПК G01C9/26 

XX хх / X х х;

Ш ® §§§Ш5

. Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к приборам, определяющим направлени силы тяжести н заданной точке земной поверхности - жидкостным датчикам горизонта. Известны индикаторы положения горизонта - двухслойные жидкостные уровни, рабочей поверхностью которых является поверхность нижнего слоя жидкости, а верхний слой служит для демпфирования ее колебаний 1 . Недостаток этих индикаторов состоит в том, что в них оптическая связь с рабочей поверхностью осущест вляется через дополнительный слой демпфирующей жидкости, который вносит дополнительные оптические искаже ния и снижает точность определения положения горизонта. Кроме того, при наличии вибрации демпфирующая жидкость в силу своей высокой вязкости искажает форму отражающей поверхности - ртути, что также приводит к оши кам измерения. Наиболее близким к изобретена) по технической сути и достигаемому результату является индикатор положени горизонта, содержащий ампулы, вложен ные одна в другую и частично заполненные жидкостью, причем кая;пая внут ренняя ампула является свободно плавающей, а наружная ампула снабжена оптическим иллюминатором С2. Недостатком этого устройства является низкая точность, обусловленная нестабильностью показаний, что связано с повьшенной чувствительностью их чувствительного элемента внутренней ампулы с отражающей поверхностью к вибрациям основания и, следовательно, невозможность использования устройства подобного типа при .наличии сейсмических помех. Цель изобретения - повышение точности определения положения горизонта путем уменьшения влияния сейсмических помех. Цель достигается тем, что в индикаторе положения горизонта, содержащем жидкостный наполнитель, частично заполняющий ампулу, наполнитель вы- полнен в виде вертикально стратифицированной жидкости, состоящей из слоев с убывающей по высоте плотноетью. На чертеже представлена схема индикятора положения горизонта. Индикатор состоит из двух ампул 1 и 2, вложенных одна в другую и заполненных стратифицированными жидкостями 3 и 4 с числом слоев, равным трем, и снабженного оптическим иллюминатором 5. Работа индикатора положения горизонта заключается в следующем. , На жидкость, заключенную в ампуле, действует сила тяжести, под влиянием которой поверхность жидкости стремится принять горизонтальное положение. Кроме того,на жидкость действуют силы, обусловленные вибрацией основания, на котором установлен индикатор. Вибрации основания приводят к возникновению локальных гидравлических ударов, распространяющихся в объеме жид кости. Это приводит к возмущению рабочей .поверхности жидкости даже в случае, когда рабочая поверхность жидкости не соприкасается непосредственно со стенками ампулы, установленной на основании, как в примере, представленном на чертеже. В стратифицированной жидкости распространение возмущений носит иной характер, а {шенно: при нарушении механического равновесия создаются условия для возникновения в ее объеме внутренних волн. Энергия механического возмущения, обусловленная вибрацией основания, дополнительно затрачивается на образование внутренних волн, перераспределяясь по объему жидкости, и в процессе разрушения диссипирует в тепловую. При этом внутренние волны возбуждаются под действием возмущений, имеюощх различное направление, в т.ч. и горизонтальное. Направление действия возмущения определяет направление волнового фронта и влияет на длину волны. Таким образом, стратифицированная жидкость обладает повьшенными демпфирующими свойствами. Использование стратифицированной жидкости в качестве индикатора положения горизонта позволяет существенно снизить влияние колебаний стенок ампул на положение поверхности жидкости, которая является чувствительным элементом индикатора, т.е. на точность определения положения горизонта.. В зависимости от условий эксплуаации для создания требуемого демпфиующего эффекта используется необхоимое число слоев с требуемым градиJ 11030734

ентом плотности. При использовании вгоризонта. Повышение точности опредеиндикаторе нескольких ампул внутрен-ления положения горизонта позволяет

няя ампула должна располагаться врасширить область применения индикаверхнем слое.торов подобного типа и устанавливать

Преимуществом предлагаемого инди-5 их в прецизионных приборах, работаюкатораположения горизонта по срав-щих в условиях сейсмических помех

нению с известными является повыше-и использующих в качестве отсчетной

ние точности определения положениябазы горизонт.

ИНдаКАТОР ПОЛОЖЕНИЯ ГОРИЗОНТА, содержащий жидкостный наполнитель, частично заполняющий ампулу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения положения горизонта путем уменьшения влияния сейсмических помех, наполнитель выполнен в виде вертикально стратифицированной жидкости, состоящей из слоев с убывающей по высоте плотностью.