Способ гидростатического нивелирования Советский патент 1977 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

обоих отсеках сосуда уровни жидкости в них совпадают, а исходная уроненная поверхность занимает положение О-О. Е-сли повысить давление воздуха во вспомогательных отсеках сосудов 1 и 2 уровни жидкости в них опускаются. Так как распределение давления в газах протекает с высокой скоростью, то практически можно считать, что в любой момент времени давление во вспомогательных отсеках сосудов 1 и 2 одинаково, и следовательно, уровни жидкости в них находятся на некоторой одной уровенной поверхности (при условии, что в сосудах одинаковая температура и однородная жидкость). При этом перетекания жидкости из одного сосуда в другой «е наблюдается, так как в любом сечении трубопровода жидкость уровновешивается одинаковыми давлениями с обеих сторон. При РВ --faжидкость перетекает только из вспомогательного отсека сосуда в измерительный отсек, в котором уровень жидкости поднимается на некоторую высоту Ли (при этом во вспомогательном отсеке уровень жидкости отпускается на высоту /IB) относительно исходной уровенной поверхности О-О. Это позволяет рассматривать все процессы отдельно в каждом сосуде и при этом можно написать, что Л - , ,(1) где 5,1 и SB - площади поперечных сечений измерительного и вспомогательного отсеков, соответственно. Величина перепада Д/г между уровнями жидкости в измерительном и вспомогательном отсеках определяется, как + h,h((2) Для упрощения выкладок счита ем, что площади поперечных сечений соответствующих отсеков в сосудах -одинаковы, т. е. о . о/ о , о /О с и -и а -в - -в НО , И ЧТО датчики уровня 4 в сосудах отстоят на одинаковом расстоянии от оснований сосудов. в процессе измерения превышения с увеличением давления PS уровень жидкости в измерительных отсеках поднимается и затем фиксируется датчиками уровня в моменты смачивания их жидкостью. Превышение между основаниями сосудов 1 и 2 определяют по формуле ,, . . дй -ДЛ.0. П ;;(о) зная отношение сечении И величины перепадов уровней и А/г и А/г в отсеках сосудов 1 и 2, измеренных (зафиксированных) в моменты контактирования жидкости с датчиками уровня сосудов. Из рассмотрения перепада уровней жидкости в отсеках можно написать, что величина перепада А/г между уровнями жидкости в измерительном и вспомогательном отсеках определяется, как ДЛ -«- ,(4) где у - удельный вес рабочей жидкости. Из выражений (2) н (3) следует, что Л« - (5) С-) Будем увеличивать давление РВ до тех пор, пока не произойдет контакт жидкости с датчиком уровня 4 в измерительном отсеке, например, сосуда 1. В момент контакта изменяется давление Яв- При этом высота подъема жидкости /Zii в измерительном отсеке сосуда 1 относительно исходной уровенной поверхности О-О согласно формуле (5) равна Будем продолжать увеличивать давление Рк до момента контактирования уровня жидкости с датчиком уровня в измерительном отсеке сосуда 2. Аналогично, измеряя давление в момент контакта жидкости с датчиком уровня в сосуде 2, находим высоту подъема жидкости в измерительном отсеке сосуда 2 относительно исходной уровенной поверхности О-О При этом превышение Я между сосудами Определяется по формуле /У /г; - /г„ Таким образом, зная отношение поперечных сечений отсеков, удельный вес жидкости v и значения Рв и Рв давления воздуха (или любого другого газа), измеренные в моменты контактирования жидкости с датчиками уровня в сосудах, находят превышение Я между основаниями этих со-судов. От гидростатического нивелирования предлагаемый способ отличается тем, что в процес се измерений жидкость в сосудах не остается неподвижной, а от гидродинамического способа нивелирования отличается тем, что жид кОСть в трубопроводах остается неподвижной. При использовании предлагаемого способа число сосудов (гидронивелиров) в системе мо жет быть любым, причем измере ние превыще НИИ можно проводить путем дистанционного измерения перепадов уровней например время-импульсным методом или путем измерения давления Рв в системе одним общим измерителем давления, например манометром.

Способ гидронивелирования позволяет полностью автоматизировать процесс измерений превышений, а данные регистрировать на записывающем устройстве.

Формула изобретения

Способ гидростатического нивелирования с иопользованием заполненных жидкостью сообщающихся сосудов, соединенных с камерой давления, снабженной индикатором, путем принудительного изменения давления газа в системе сообщающихся сосудов, отличающийся тем, что, с целью повышен;1 я точности, изменяют давление газа в отсеках каждого сосуда, соединенных с камерой давления, и определяют превыщение между сравниваемыми сосудами ио разности перепадов уровней лсидкости в этих отсеках п с.межных, сообщающихся только по жидкости с нимц, отсеках, снабженных датчиками уровня жидкости, причем перепады уровней л идкости в каждом сосуде фиксируют в моменты контакта жидкости с датчиками уровня жидкости

сосудов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Брайт П. П. «Геодезические методы измерений дефор.маций оснований и сооружеНИИ, изд. «Недра, М., 1965.

2.Патент США До 3561127 кл. 33-209, от 1971 (Прототип).

;:-..

,2

г: