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

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР

1

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам гидростатического нивелирования.

Известны нивелиры, в которых фиксация положения уровня жидкости производится при помощи штока-электрода, непосредственно связанного с микрометрическим винтом, содержащим деления для отсчитывания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидростатический нивелир Мейсера, содержащий цилиндрический сосуд с жидкостью, сообщающийся с другим аналогичным сосудом, штокэлектрод, связанный с микрометрическим винтом. Для фиксации положения уровня жидкости вращают микрометрический винт, при этом шток-электрод перемещается по вертикали в направлении к уровню жидкости. В момент контакта штока-электрода с уровнем жидкости щунтируется цепь питания электролампочки, которая загорается (или гаснет), фиксируя тем самым положение уровня жидкости. При этом берется отсчет по барабану .микрометрического винта.

Недостатком описанного устройства является необходимость высокоточного изготовления микрометрического винта для обеспечения высокой точности отсчитывания или установки сложной системы передачи движений от микрометрического винта штокуэлектроду. Даже при современном уровне техники изготовления микрометрических винтов при длине хода винта 100 мм ошибки измерений могут достигать 0,04 мм.

Целью изобретения является повышение точности измерений при упрощении конструкции.

Цель достигается тем, что в гидростатическом нивелире, содержащем цилиндрический сосуд с жидкостью, сообщающийся с другим аналогичным сосудом, щток-электрод и микрометрический винт с делениями, последний выполнен в виде полого цилиндра, частично погруженного в жидкость, а щток-электрод расположен по оси цилиндра, неподвижен и жестко скреплен с корiwcoM сосуда, причем соблюдается условие 1, где г, и fg- соответственно вну1ренний и наружный радиусы полого

цилиндра микрометрического винта; г - радиус цилиндрического сосуда.

На чертеже изображен предлагаемый прибор.

Устройство состоит из цилиндрического сосуда 1 с жидкостью, сообщающегося при помощи соединения 2 с другим аналогичным сосудом, и содержит микрометрический винт 3, выполненный в виде полого цилиндра частично погруженного ,в жидкость. Микрометрический винт имеет щкалу 4 с делениями. По оси полого цилиндрического микрометрического винта расположен щток-электрод 5, неподвижно укрепленный на крышке сосуда, т. е. жестко скрепленный с корпусом сосуда. Для вытеснения воздуха из внутреннего объема полого цилиндрического винта в воздущный. объем сосуда имеются отверстия 6. Устройство содержит также сигнальное приспособление 7, регистрирующее момент контакта штока-электрода 5 с уровнем жидкости, выполненное, например, в виде электролампочки, и кран 8, встроенный в разрыв жидкостного соединительного щланга.

Устройство работает следующим образом.

После установления равновесия жидкости в гидростатической системе берут отсчеты по щкалам микрометрических винтов обоих сосудов. При врацдении микрометрического винта его цилиндрическая часть погружается в жидкость и вытесняет ее. Воздух из внутреннего объема полого цилиндра микрометрического винта по отверстиям вытесняется в воздущный объем сосуда. Уровень жидкости поднимается до момента контакта со щтоком-электродом. В этот момент срабатывает сигнальное устройство (например, загорается электрола.мпочка) и по щкале берут отсчет. Разность этого отсчета и отсчета, выполненного до начала измерений, характеризует положение уровня в каждом сосуде. Для визуальной фиксации момента контакта щтока-электрода с уровнем жидкости нижняя часть микрометрического винта делается прозрачной. Чтобы перемещение микрометрического винта в одном сосуде не влияло на точность измерений в другом сосуде, предварительно до начала измерений сообщение между сосудами можно перекрывать при помощи крана. j При выполнении условия - 1

величина подъема уровня жидкocтk будет превышать величину перемещения микрометрического винта. При соответствующем подборе указанных радиусов появляется возможность использования микрометричесд ких винтов с больщим шагом при сохранении ВБ1СОКОЙ точности измерений, что ведет к упрощению изготовления конструкции. Радиус г принимается таким, чтобы менисковые явления не сказывались при измерениях, т. е. более 20 мм.

Устройство предназначено для использования в переносных гидростатических нивелирах на строительных площадках, при установке оборудования в цехах, где требуется высокая точность высотных измерений. Экономическая эффективность определяется тем, что отпадает необходимость в изготовлении прецизионных микрометрических винтов с малым щагом резьбы.

Формула изобретения

Гидростатический нивелир, содержащий цилиндрический сосуд с жидкостью, сообщающийся с другим аналогичным сосудом, шток-электрод и микрометрический винт с делениями для отсчитывания в каждом сосуде, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при упрощении конструкции, микрометрический винт выполнен в виде полого цилиндра, частично погруженного в жидкость, а щток-электрод расположен по оси цилиндра, неподвижен и жестко скреплен с KopijycoM, причем соблюдается условие: - 1, где г и ге- соответственно нуУренний и наружный радиусы полого цилиндра микрометрического винта; г - радиус цилиндрического сосуда.