Гидронивелир Советский патент 1985 года по МПК G01C9/22 

2. Гидронивелир по По 1, о чающийся тем, что, с целью повышения его надежтл1190193 и- ности , соединительный трубопроводвыполнен из .нержавеющей тали.

1. ГИДРОНИВЕЛИР, содержащий сообщающиеся через трубопровод сосуды-датчики с электродами, заполиенные электропроводной жидкостью,формирователь сигналов, электронный ключ, регистратор, ультразвуко-. вой генератор, причем электроды соединены последовательно с регистратором через формирователь сигналов и электронный ключ, измерительный сосуд-датчик снабжен начальным и концевым электродами, и на трубопроводе установлен ультразвуковой из-лучатель, соединенный с ультразвуковым генератором, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости измерений, в регистратор введен высокочастотный кварцевый генератор с многоканальным частотомером, соединительный трубопровод выполнен герметичным и снабжен отражательным экраном, установленным на торце , противоположном торцу с ультразвуковым излучателем, а сосуды-датчики выполнены диаметром в 15-20 раз меньшим диаметра трубопровода и снабжены газовой расширительной -камерой, причем выход начального электрода измерительного сссуда-датчика подключен через формирователь сигнала.к первому входу электронного ключа, концевой электрод Ш и электроды сосудов-датчиков каждый подключены к стоповым входам многоканального частотомера, а выход высокочастотного кварцевого генератора подключен через второй вход электронного ключа ко всем стартовым входам многоканального частотомера ;о :D со

Изобретение относится к инженер ной геодезии, а именно к устройствам для измерения превьшений с использованием сообщающихся сосудов, заполненных однородной жидкостью. Цель изобретения - увеличение скорости измерения превьшений. На чертеже представлена схема ультразвукового гидронивелира„ Гидронивелир содержит соединительньй трубопровод 1, токопроводя щую жидкость 2, сосуды-датчики 3 с электродами 4, Измерительньй , сосуд-датчик 3 содержит начальный и конечный К электроды, расположен ные на измеренной с точностью ±0,01 мм базе В . Б торце соединительного трубопровода герметично и жестко закреплен мощный ультразвуковой излучатель 5 с защитным кожу хом 6. Газовые объемы сосудов датч ков герметично соединены с газовой расширительной камерой 1, Вход уль развукового излsrчaтeля соединен с выходом ультразвукового генератора 8, которьй питается от источника 9 питания. В регистраторе 10 помещены формирователь 11 сигналов электронньй ключ 12, высокочастотньй кварцевьй генератор 13 и многоканальньй (по числу сосудов-датчиков) частотомер 14. На стартовые входы частотомера через электронньй ключ подключены выходы высокочастот ного кварцевого генератора, а в стоповые входы соответствущдих каналов - выходы конечного (измерит ьного) сосуда-датчика и электроды сосудов-датчиков с помощью экранированного кабеля 15. На одном из торцов соединительного трубопро вода установлен отражательньй экран 16. Ультразвуковой гидронивелир работает следующим образом. Включают источник 9 питания и .устанавливают на ультразвуковом генераторе 8 рабочую частоту (25 50 кГц) выходного сигнала для работы мощного (8-9 Вт) ультразвукового излучателя 5, а показания-многока- нального частотомера устанавливают на нуль. Вслучае невозможности установки на нуль, проверяют уровень жидкости в измерительном сосудедатчике по контрольному крану (не показан) и добиваются такого положения жидкости (путем ее слива), чтобы начальньй Н электрод бьш примерно на 5 мм выше уровня жидкости в измерительном сосуде. После этого устанавливают на нуль показания многоканального частотомера. Эта операция является подготовительной и предшествует основной работе устройства. I Для определения превьшгений электродов сосудов-датчиков относительно начального Н, а следовательно, и элементов сооружения, на котором жестко закреплены участки соединительного трубопровода гидронивелира, поступают следующим образом Включают кнопку Пуск ультразвукового генератора 8, которьй приводит в работу ультразвуковой излучатель 5 в соединительном трубопроводе 1. Под действием ультразвукового излучения жидкость 2 практически мгновенно выталкивается одновременно во все сосуды-датчики 3, замыкая последовательно вначале электрод Н, а затем и другие (К и 4). В момент замыкания электрода Н измерительного сосуда-датчика формирователь 11 формирует сигнал, которьй, поступив в электронньй ключ 12, открывает проход высокочастотных импульсов от кварцевого генератора 13 на стартовые входы многоканального частотомера 14, которьй начинает их счет. В это время жидкость в сосудах датчиков поднимается вверх, и замыкает электроды в остальных сосудах3

датчиках (4 и К), сигнал от выхода которых поступает на стоповые входы соответствующих каналов частотомера 14 и прекращает счет высокочастотных импульсов. Цена одного импульса в мм вычисляется из показаний частотомера, соответствующего измерительному сосуду по формуле

/N 1

где С. - величина базы между начальным Н и конечным К электродайи в измерительном сосуде

NP - количество импульсов, которое поступило в измерительный канал частотомераот момента электроконтакта жидкости с начальным Н и конечным К электродами.

Высота В относительно начального Н электрода и остальных электродов 4 сосудов-датчиков определяется по формуле

Bj -. N; (мм).

901934

где N .- количество швтульсов, зафиксированное i-M каналом частотомера от i-ro электрода.

Превышения U h- ,- между соседними электродами вьтчисляются по формуле

fih.e - 2N;, гдеJ N , 2 N - высоты в мм j-го и i-ro электродов соответственно от

10 начального электрода Н.

Соотношение диаметров трубопровода и сосудов-датчиков должно быть не менее 15-20, поскольку при меньших соотношениях значительно

5 уменьшается высота подъема жидкости в сосудахо При диаметре трубопровода 25 мм диаметр сосуда-датчика должен быть равен 1,5-2 мм, В качестве материала трубопровода наиболее эффективно использовать нержавеющую сталь, поскольку это позволяет снизить колебательные процессы в результате ультразвукового давления, а также обеспечивает необходимую прочность всей конструкции.