Способ повышения точности измерений при гидростатическом нивелировании Советский патент 1975 года по МПК G01C5/00 G01C9/22 

1

Изобретение относится к области геодезических измерений методом гидростатического нивелирования.

Известны способы повышения точности измерений путем уменьшения влияния колебаний жидкости в системе сообщающихся сосудов. Для сокращения времени колебаний жидкости в системе подбирают соответствующие геометрические параметры элементов системы (длина соединяющих сосуды элементов, радиусы измерительных сосудов).

Однако при таком способе необходим длительный период времени (порядка нескольких часов), необходимый для установления равновесия жидкости. Это вызвано тем, что колебания могут возникать не только после первоначальной установки сосудов на рабочие места, но и в процессе наблюдений (от изменения температуры по трассе, от изменения уровня моря во время приливов и отливов, от вариаций атмосферного давления и др.). Колебания уровня жидкости в системе снижают производительность гидростатического нивелирования, так как в то время, когда происходят эти колебания, измерения производить нельзя, а если они нроизводятся, то уменьщается точность получаемых результатов.

Предлагаемый способ позволяет в короткий срок (несколько секунд) нрекратить колебания уровня в системе как после установки

приборов, так и во время измерения, когда замечено образование колебательного процесса. Это достигается благодаря тому, что сообщение между сообщающимися сосудами прекращают в момент прохождения уровнем жидкости положения равновесия в системе, определенного экспери: 1ентально по верхнему и нижнему положениям уровня в одном из сообщающихся сосудов в процессе колебания жидкостн.

Перед измерениями определяют экспериментально положение уровня жидкости (верхнее и нижнее) в одном из сосудов, вычисляют

положение равновесия в системе, и в момент одного из следующих прохождений уровнем через положенпе равновесия сообщение между сосудами прекращается при помощи, например, заслонки. В этот момент жидкость в

обоих сосудах устанавливается на уровне равновесия системы. Затем заслонку открывают, сообщение между сосудами восстанавливается вновь. Ввиду того, что жидкость практически несжимаема, силы, способствующие вознпкновению колебаний после открытия заслонки, отсутствуют, система приведена в равновесие и можно производить измерения.

Если в процессе измерений по каким-либо причинам нарушается равновесие жидкости,

то нет необ.ходимости ждать окончания колебателыюго процесса, достаточно повторить указанные операции и вновь приступить к измерениям.

В первом приближении можно установить положение равновесия путем определения средпего значения между верхним и нижним уровнями в процессе колебаний. Если требуется установленне равновесия с большей точностью, уровень рассчитывается но формуле

ое.р (- 8 +) sin s,,

где /locxp-амплитуда колебаний;

i6 - коэффициент затухания; W - коэффициент восстановления; So - начальная фаза колебаний.

Можно также добиться равновесия жидкости в системе методом последовательных приближений, выполняя каждьц раз нредложонный порядок операций.

Предмет изобретен и я

Способ повышеппя точности измерений прп гидростатическом пивелироваиии иутем уменьшения влияния колебаний жидкости в системе сообщающихся сосудоп, о т л и ч а ю HJ, и и с я

тем, что, с целью повышения производител1 ности нивелирования сокращением времени установления равновесия жидкости в системе, сообщение между сообщающимися сосудами прекращают в момент прохождения уровнем

жидкости положения равновесия в систел1е, онределенного экснеримептальпо по верхнему и нижнему ноложениям уровня в одном из сообщающихся сосудов в нроцессе колебания жидкости.