ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР Советский патент 1974 года по МПК G01C5/04 

1

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и предназначено для определения превышений между точками местности при производстве инженерно-геодезических работ.

Известны гидростатические нивелиры, содержащие заполненную жидкостью систему в виде двух, соединенных шлангом блоков, каждый из которых состоит из датчика давления (манометра) и сосуда с жидкостью, причем сосуды с жидкостью снабжены устройствами, автоматически перераспределяющими давление с одного датчика на другой и предотвращающими появление в системе пониженного, относительно атмосферного, давления.

Однако такие нивелиры имеют два измерительных устройства, что усложняет конструкцию, понижает точность и надежность ее в работе, требует двух наблюдателей.

Цель изобретения - повыщение экономической эффективности процесса нивелирования.

Это достигается тем, что в предлагаемом нивелире манометрический датчик и сосуды обоих блоков соединены щлангами с двумя дополнительными сосудами, полностью заполненными жидкостью с удельным весом, меньшим, чем у жидкости, заполняющей основные сосуды, и снабженными ограничительными сетками и расположенными между ними и манометром эластичными мембранами, причем ограничительные сетки основных и дополнительных сосудов установлены на одной высоте.

Величина давления основной жидкости на чувствительный элемент манометра определяет издеряемое превышение, передающая же жидкость, с меньшим удельным весом, служит для передачи давления в манометр при измерении отрпцательпых превышений.

Таким образом, конструкция предлагаемого нивелира позволяет производить измерения полол ительных и отрицательных превышений без перестановки системы при изменении знака наклона местности.

Наличие одного манометра упрощает конструкцию, увеличивает точность и надежность ее в работе, снижает стоимость прибора и повышает экономическую эффективность процесса нивелирования за счет исключения одного наблюдателя.

В качестве основной и передающей жидкостей берутся жидкости с большой разностью удельных весов, например ртуть и вода, что новышает точность измерения отрицательных превышений. Для уменьшения температурных погрешностей прибора шланг с основной жидкостью помещают внутри шланга с передающей жидкостью.

На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого нивелира. Он содержит задающий блок (датчик) 1, соединительные шланги- впешпий 2 и внутренний 3, измерительный блок 4, включающи; в себя разделительный узел о с эластичной мембраной 6 и жесткой упорной сеткой 7. манометр 8 и нерераспределительное устройство 9, выполненное в виде сосуда, имеющего двойную стенку с регулируемым зазором, внутреннюю мембрану 10 и внешнюю мембрану 1 в виде жесткой уноркой сетки.

Датчик 1 состоит из перераспределительного устройства и разделительного уз.ча, выполпеяных аналогично перераспределительному устройству 9 и разделительному узлу 5. Внутренний шланг 3 заполнен основной жидкостью, например ртутью, внен1ний - передающий жидкостью, например водой. Для решения неоднозначности отсчетов (т. е. для определения знака измеряемого превышения) в измерительный блок введена сигнальная система, один из вариантов которой может включать входную линзу 12, нронускные щелк 13, поворотную призму 14 и выходную лингу 15. Для защиты чувствительного элемента манометра от гидравлических ударов в измерительный блок включен нерекрывающий кран 16.

Нивелир работает следующим образом.

Для измерения превыщения между двумя точками нивелир располагают таким образом, чтобы датчик 1 находился на одной точке, измерительный блок 4 - на другой, а шланги 2 и 3 протянулись между ними. После установки прибора плавно открывают кран 16, тогда, в зависимости от знака превышения, срабатывают перераспределительные устройства и разделительные узлы блока и датчика. Если превышение полож;ительпое (датчик вьипе измерительного блока), то в измерительном блоке эластичная оболочка 0 )1ерераспределительного устройства нрижимается к унор; ой сетке 11, а мембрана 6 разделительного узла отжимается от упорной сетки 7.

В датчике эластичная оболочка перераспределительного устройства отжимается от упорней -сетки, а мембрана разделительного устройства прижимается к упорной сетке. При этом перекрывается оптическая ось сигнального, устройства, и в поле зрения линзы 15 никакого изображения нет. Давление столба

основной жидкости, равного измеряемому превышению, непосредственно передается через эластичную мембрану 6 разделительного узла 5 измерительного блока на чувствительный элемент манометра 8.

Если же нревыщение отрицательное, то нерераснределительные устройства и разделительные узлы срабатывают наоборот; в измерительном блоке эластичная оболочка церераспределительного устройства отжимается от унорной сетки, а мембрана разделительного узла прижимается к упорной сетке. В датчике эластичная оболочка нерераснределительного устройства прижимается к упорной

сетке, а мембрана разделительного узла отжи.мается от упорной сетки. Оптическая ось сигнального устройства открывается, и в поле зрения линзы 15 появляется изображение пронускных щелей 13, что и указывает на знак

измеряемого превыщения.

Давление столба основной жидкости передается посредством передающей жидкости через эластичную мембрану разделительного узла датчика в манометр. После отсчитывания по шкалам превыщений кран 16 закрывается, и прибор готов для транспортировки и носледующих измерений.

Предмет изобретения

Гидростатический нивелир, содержащий мано.метрический датчик и два блока с устройствами для нерераснределения давления жидкости при изменении знака наклона местности, выполненными в виде соединенных шлангами и заполненных жидкостью сосудов с эластичной мембраной, охваченной снаружи ограничительной металлической сеткой, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью новыщения экономической эффективности процесса нивелирования, манометрический датчик и сосуды обоих блоков соединены шлангами с двумя дополнительными сосудами, полностью заполпенными жидкостью с удельным весом, меньшим, чем у жидкости, занолняющей основные сосуды, и снабженными ограничительными сетками и расположенными между ними и манометром эластичными мембранами, причем

ограничительные сетки основных и дополнительных сосудов установлены на одной высоте.