Измерительная головка гидростатического нивелира Советский патент 1986 года по МПК G01C5/04 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано при установке и монтаже технологического оборудования, при наблюдениях за осадками и деформациями различных строительных конструкций. Цель изобретения - повышение точности устройства при одновременном упрощении его конструкции. На фиг. 1 - приведен гидростатический нивелир, общий вид; на фиг.2 схема одной из его измерительных головок. Гидростатический нивелир состоит как минимум из двух измерительных головок 1, соединенных шлангом 2 и установленных на контролируемом оборудовании 3, Каждая измерительная головка заключена в корпус 4, частично заполненный жидкостью 5, В корпус вмонтирован источник 6 света ось которого направлена под углом к поверхности жидкости, на которую помещен диффузно рассеивающий экран 7, закрепленный на свободно плавающем поплавке 8, занимающем постоянно горизонтальное положение. Диффуз но рассеивающий экран может быть вы полнен из молочного стекла марки МС 20. .Экран преобразует направленное излз чение источника света в диф фузное с индикатрисой рассеяния 1. Так как плановое положение на экран максимума индикации рассеяния есть точка пересечения оси источника с экраном, а ее направление зависит только от положения нормали экрана и не зависит от угла наклона оптической оси источника света, то постоянное горизонтальное положение экрана обеспечивает стабильное поло жение что исключает ошибки за накло отражателя. Б крьшке корпуса над экраном уст новлены под углом друг к другу фото приемники 9 и 10, оптические оси ко торых находятся в одной плоскости с осью источника света и нормалью к экрану в точке пересечения его с бсью источника света. При этом чувствительные площадки фотоприемников обращены в сторону экрана и равно удалены от точки пересечения экрана осью источника света. Фотоприемники подключены к блоку 11 обработки, представляющему собой дифференциаль ный усилитель с индикатором. 66 Устройство работает следующим обазом. Измерительные головки 1 устанавивают на контролируемое оборудование. Излучение от источника 6 света с интенсивностью 1 падает на диффузно рассеивающий экран 7. Экран преобразует направленное излучение источника в диффузное с индикатрисой рассеяния 1. Рассеянное излучение попадает на чувствительные площадки фотоприемникрв 9 и 10, которые вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные их освещенности. Эти сигналы поступают н блок 11 обработки, в котором определяется их величина, регистрируемая индикатором. При изменении высотного положения контролируемого объекта в измерительной головке изменяется уровень жидкости 5. Поплавок 8 с диффузно рассеивающим экраном перемещается по вертикали. Это приводит к перемещению потока света от источника по диффузно рассеивающему экрану и кизменению освещенности фотоприемников. Фотоприемники вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные их освещенности. Эти электрические сигналы подаются на блок 11 обработки, который определяет величину их разности. При увеличении уровня жидкости освещенность фотоприемника 9 увеличивается, а освещенность фотоприемника 10 уменьщается. При уменьшении уровня жидкости увеличивается оснещенность фотоприемника 10, а освещенность фотоприемника 9 уменьшается. Амплитуда разностного сигнала, вьщеляемая блоком обработки, пропорциональна величине изменения уровня жидкости, а знак зависит от направления этого изменения. Устройство работоспособно при угле наклона оптической оси источника света к поверхности экрана . При увеличении угла /3 чувствительность устройства уменьшается а при уменьшении - увеличивается. Однако при увеличении чувствительности возрастает величина зеркальной составляющей при рассеянии света экраном, что приводит к увеяичекию нелинейности преобразования устройством величины изменения уровня жидкости в электрический сигнал и уменьщению диапазона измерений.

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРА, содержащая корпус, частично заполненный жидкостью, источник света и установленные по ходу луча отражатель на поплавке и фотоприемники, подключенные к блоку обработки информации, оси которых размещены в одной плоскости с осью источника света, при этом источник света и фотоприемники закреплены в корпусе, отличающаяся тем, что, с целью повьппения точности при одновременном упрощении конструкции, (Отражатель на поплавке выполнен в виде свободно плавающей диффузно отражающей плоскопараллельной пластины, а фотоприемники установлены под углом друг к другу.