Гидростатический нивелир Советский патент 1979 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР

уровня. Сосуд имеет отверстие 4 для жидкостного штуцера, отверстие 5 - для воздушного штуцера и гнездо 6 фотоэлемента. Подвижный столик через шарик 7 опирается на одно из плеч двуплечего рычага 8, поворачивающегося в вертикальной плоскости. В противоположный конец рычага упирается микрометрический винт 9, связанный муфтой 10 с прецизионным редуктором 11, на верхней крышке которого смонтирован электромагнитный тормоз 12 муфты 13, с установленным на ней подвижным диском 14 датчика, имеющего три фотодиода 15, два из которых подвижно устанавливаются на кольце 16. Муфта 13 жестко соединяет выходной вал редуктора 11 с электродвигателем 17, включаемым контактными часами 18 и реле 19 времени. Внутри сосуда находится поплавок 20, имеющий прямоугольную форму, со сферической донной частью. На поплавке установлена непрозрачная шторка 21, которая может отсекать часть светового пучка осветителя 22. Осветитель получает питание от источника 23 тока. В гнездо 6 сосуда встроен фотоэлемент 24, который вместе с фотоэлементом 25 другого сосуда подключается по дифференциальной схеме к гальванометру 26.

Станина 1, получив некоторое перемещение, вызванное изменением уровня контролируемой поверхности, передает это перемещение столику 2 и установленному на нем измерительному сосуду 3. Пучок света, устанавливаемый одинаковым для обоих сооб щающихся сосудов, от осветителя 22 через диафрагму поступает на систему шторка 21 - фотоэлемент 24. Изменение относительного расположения фотоэлемента и щторки, вызванное изменением уровня земной поверхности, приводит к изменению светового пучка, поступающего от осветителя на фотоэлемент. Регистрация превышений (наклонов) производится дистанционно на одну ленту с помощью фотоэлектрического преобразователя.

При калибровке нивелира контактные часы включают электродвигатель, перемещающий через кинематическую связь подвижный столик с закрепленным на нем одним из сообщающихся сосудов. В результате в одном из сосудов понижается уровень жидкости, в то же время повышаясь в другом, и происходит раскомпенсация дифференциальной схемы, фиксируемая гальванометром и записываемая на регистрационной ленте.Требуемое перемещение задается фотодиодом. При достижении пазом подвижного диска заданного перемещения фотодиод отключает электродвигатель и включает реле времени. Выдержка реле определяет длительность калибровочного импульса. После отработки выдержки реле времени включает электродвигатель в обратную сторону и при достижении пазом подвижного диска положения, заданного нулевым фотодиодом, происходит полная остановка.

Соотношение смещения сосуда и величины отклонения на ленте дает значение чувствительности прибора, которое определяется по формуле

А- Ь

А -2-,

где Z - величина импульса, подаваемого для контроля чувствительности; ДЬ - заданное смещение.

Таким образом, в процессе работы прибора через определенное время автоматически включается электродвигатель, перемещающий подвижный столик с закрепленным на нем одним из сообщающихся сосудов на величину, задаваемую фотодиодами и записываемую гальванометром на регистрационной ленте в виде калибровочного импульса, точность отработки которого достигается применением подвижного диска достаточно больщого диаметра и прецизионного редуктора. Кроме того, система электродвигатель-микрометрический винт дистанционно приводит прибор на нуль. Для этого, включив электродвигатель и затормозив подвижный диск, получив тем самым смещение подвижного сосуда прибора, привод-ят последний в такое положение, при котором

система фотоэлементов компенсируется, о чем судят по шкале гальванометра.

Формула изобретения

Гидростатический нивелир, содержащий

заполненные жидкостью сообщающиеся сосуды с помещенными в них поплавками, преобразователи уровня и отсчетное устройство, в котором один из сосудов установлен

на одно из плеч двуплечего рычага, снабженного вертикально расположенным микрометрическим винтом, рабочий конец которого контактирует со вторым плечом рычага, а головка кинематически связана с электроприводом, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений при непрерывной записи и автоматической подачи калиброванных импульсов при определении цены деления отсчетного устройства, он снабжен датчиком перемещений, состоящим

из подвижного диска с радиальным пазом и трех фотодиодов, один из которых нулевой а два боковых установлены с возможностью перемещения по периметру подвижного диска, связанного с микрометрическим винтом через редуктор, выходной вал которого жестко соединен с электродвигателем посредством муфты с электромагнитным тормозом, на которой укреплен подвижный диск датчика перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 126620, кл. G 01 С 9/22, 1959.

2.Васютинский И. Ю. Гидростатическое нивелирование. М., «Недра, 1976, с. 68-75.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 401890, кл. G 01 С 5/04, G 01 С 9/22, 1971.

-..-,,. ;1

. ,, «,-.( f-- , / -.1 -

22