Устройство для измерения расстояний Советский патент 1977 года по МПК G01C3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ

1

Изобретение, относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам рля выполнения специальных высокоточных линейных измерений.

Высокоточные геодезические измерения линий с погрешностью опного уложения меного прибора порядка 0,05 мм аыполнякугся инварнымн мерными проволоками. Значительным фактором, снижающим точность измерений является приближенное значакие температуры мерной проволоки в процессе/измерений.

Известно устройство рля измерения расстояний, содержащее мерный элемент, составленный из проволок с различными

коэффициентами линейного расщирения, к концам которого прикреплены растягивающие приспособления l}, Недостаток устройства низкая точность измерений.

Известны также устройства для измерения расстояний, содержащие мерную проволоку, отсчетные шкалы и натяжные устройства 2. Однако в них температура инварной проволоки приравнивается к тем пературе воздуха, измеренной при помощи

ртутных термометров - пращей. Погрешност такого способа иамерений температуры составляет 2-5 С, что приводит к погрешности в измеряемой линии 5О 1ОО мкм, являющейся недопустимой при точных измерениях.

При лабораторных исследованиях нкварных мерных проволок для измерения температуры проволок используют термопары,

горячие спаи которых зачеканены в пр« волоку, или миииатюриые электротермомет ры iсопротивления, прикрепленные к поверх иости инварной проволоки з. Недостатком этих устройств является то,что они имеют лишь точечный контакт с поверхностью проволоки и измеряют скорее температуру воздуха, а не проволоки. Кроме того, вес соединительных проводов от термодатчиков искажает рабочую длину проволоки; наличие множества соединительных проводов исключает возможность использования ин Варной проволоки, оборудованной термоцатчиками, Ш1Я производственных измерений.

Цель изобретения - повышение точности линейных измерений путем созцания инварной мерной тфовпоки, температуру которой можно было бы измерять в попевых уело ВИЯХ с погрешностью 0,,3 С. Это до стирается {расчленением инварной мерной проволоки, на несколько отрезков, соединяют которые с помощью изоляторов, а внутрь конца отрезка коаксиальноепрово локой терморезнстор так, что два соседних отрезка игшарной проволоки яв- , ляются соединительными проводами для терморезистора.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - участок соединения двух соседних отрезков.

Устройство состой из отрезков инвар ной проволоки 1, терморезисторов 2, изоляторов 3, мерных шкал 4, натяжных уст ройств 5, соединительных проводов 6 и электроизмерительного прибора 7,

Устройство работает следующим образом.

Ннварная проволока 1 с включенными в нее терморезисторами растягивается меж ду натяжными устройствами 5 под постоянным натяжением. Шкалы 4 подводятся к точкам, фикс1фующим концы измеряемой линии. Соединительные: провода 6 от прибора 7 подключак) к клеммам, встроенным в рамы устройств 5. Измеряется сум марное сопротивлв 1ие всех терморезистогров, при этом электроток поступает от ис точцика иамерительного.моста через эта« лонные еопротивления моста, соединитель ные прстоца 6 в первый отрезок инварноЙ проволоки, к которому подключена входная клемма терморезистора, помешенного внутри этого отрезка проволоки. Пройдя через терморезистор, электроток входИГ через выходную клемму во второй отрезок проволоки и через него - во второй терморезистор и т.д., пока цепь не замкнетс1| снова на электроизмерительный прибор. Так как терморезисторы помешены внутрь проволоки и рабочий тврморегу/я тора плоти } соприкасается с внутренней поверхностью проточки в провапокв, а про точка соосна с осью проволоки, то темпе ратура терморезисторов полностью соотвв ствует температуре отрезков проволоки

Средняя температура провояохи опрв пеляется из выражения

П .

-К,

где fl число терморезисторов;

V - показания электровзмерительного прибора;

k - коэффициент перехода шкалы, Далее линейные измерения выполняются в соответствии с требованиями методики линейных измерений подвесными мерными приборами. По окончании измерения линии скова определяется температура проволоки.

; Описанное устройство поэвЬляет тм&« рять температуру проволоки с погрешностью, определяемой точностью терморезистора. Миниатюрные терморезисторы, вапрИме1р.,ММТ-6, обеспечивают погрешность, Ч ОД°С (стандартная шкала.№ 21). Днаяметр корпуса этих терморезисторов 0,8 мм, так что они могут быть помешевьт внутрь проволоки, не изменяя диаметр проволоки и тем самым не нарушая условий теплообмена инварноЙ проволоки и окружающей среды.

Измерение температуры инварноЙ мерной проволоки с погрешностью ± О,1 С обеспечивает возможность повышения точности измерения стандартной длины 24 м одним уложением: мерного прибора до 0,03 0,04 мм.

Формул изобретений

Устройство для измерения расстояний, содержашг е мерную проволоку, отсчетные

шкалы и натяжные устройства, о т л и чающееся тем, что, с целью по вышения точности измерений, мерная проволокг выполнена в виде изолированных друг от друга отрезков с помешенными

коаксиально внутри конца каждохчз отрезка термореаисторами, последовательно попгкпюченными через отрезки мерной проволоки к иамерительному прибору.

Источники информации, принятые во

внимание при акспертиаа:

Под рвД Большакова В. Д. М., Недра, 19в7, отр. 04..9S.

проволок..

Pus.l

Pui.t