Подводный барометрический нивелир Советский патент 1980 года по МПК G01L13/02 

1

Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно к устройствам для подводного нивелирования, работающим на принципе замера разности давлений столбов жидкости в контролируемых точках подводного объекта.

Известно устройство для подводного нивелирования, содержащее ртутный манометр, показания которого пропорциональны глубине погружения прибора 1.

Недостатком устройства является низ: кая чувствительность, а, следовательно, и низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее корпус с камерами опорного и рабочего давления и упругий манометрический элемент с измерителем его деформации 2.

Основным недостатком этого глубиномера является его невысокая разрещающая способность, не позволяющая обеспечить точность измерения, соответствующую даже самому низкому классу строительного нивелирования.

Цель изобретения - повышение точности нивелирования.

Для этого в предлагаемое устройство введены вентиль и запорный и перепускной клапаны, причем запорный клапан установлен на входе манометрического элемента, а вентиль и перепускной клапан - между 5 камерами рабочего и опорного давления.

При этом перепускной клапан . может быть выполнен в виде двух сообщающихся трубок, заполненных жидкостью, и двух капилляров, соединяющих верхние и нижние участки противоположных трубок.

to

Запорный клапан может быть выполнен в виде емкости, заполненной жидкостью, в верхней части которой установлены изогнутые капиллярные трубки. Кроме того на входе камеры рабочего давления для гашения пульсаций давления могут быть уста15новлены демпфирующие диафрагмы конической формы с калиброванными отверстиями в.вершине и у основания.

На фиг. 1 изображен подводный барометрический нивелир, вертикальный разрез; 20 на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - запорный клапан; на фиг. 4 - схема действия V-образного предохранительного клапана, на фиг. 5 - схема действия запорного клапана.

2. A;.ft---- aV,-1 r- V. -1 Устройство содержит упругий элемент, в виде мембранной коробки с температурными компенсаторами .1-го и 2-го рода и стрелочным механизмом; заключенным в жесткий корпус 2 и иллюминатором 3. Корпус 2 разделен перегородкой 4,на верхнюю и нижнию камеры. Внутренняя полость мембранной коробки 1, расположе{1ной в верхней камере, соединена с нижней камерой капиллярной трубкой 5, защищенной запорным клапаном 6 от попадания воды при случайном опрокидывании нивелира. Верхняя и нижняя камеры сообщаются через пробковый кран 7 с ручкой управления 8, трубку 9, встроенную в систему перепускного предохранительного клапана 10 и капиллярную трубку П. Предохранительный клапан выполнен в виде двух сообщающихся трубок, заполненных жидкостью и двух капилляров. 12, соединяющих верхние и нижние участки противоположных трубок. Для предотвращения вытекания жидкоети из клапана 10 верхние участки обеих трубок оканчиваются улавливателями 13. В нижней камере корпуса расположены демпфирующие диафрагмы 14, выполненные в форме боковой поверхности конуса и имеющие отверстия в верщине 15 (для пропуска воздуха и воды) и по окружности основания 16 (для слива воды при подъеме нивелира). Вертикальное (рабочее) положение ,нивелира обеспечивается грузом 17, встроенным в нижнюю часть корпуса, имеющего отверстие 18 для пропуска воды и опоры 19 для установки нивелира на измерительную точку. Нивелир работает следующим образом. После установки нивелира опорами 19 на реперной точке водолаз закрывает предварительно открытый пробковый кран и тем самым разобщает верхнюю и нижнюю камеры прибора. При переносе прибора с реперной точки на опорную контролируемую точку в воздущном пузыре нижней камеры устанавливается давление, соответствующее отметке новой точки, а в верхней камере сохраняется давление, соответствующее реперной точке.. Разность этих давлений вызывает дефор-мацию мембранной коробки 1, которая передается на стрелочный механизм со шкалой, проградуированнои в единице вьТсоты. При наклоне или опрокидь1вании нйвёлира (см. фиг. 5) капиллярные трубки клапана 6 перекрываются жидкостью, чем предотвращается попадание воды из нижней камерЫ во внутреннюю полость мембранной коробки 1. Предохранительный клапан 10 работает следующим образом (см. фиг. 4). При подъеме нивелира, когда давление в нижней камере падает, жидкость из правой трубки клапана переходит в левую.

735941 Когда ее уровень достигает нижней части капилляра 12, воздух из верхней камеры через трубку 11, свободную правую трубку и капилляр 12 проходит в нижнюю камеру корпуса. . - -,, При погружении нивелира правая и левая трубки клапана меняются ролями.. Таким образом, предохранительный клапан ограничивает максимально возможное значение разности в верхней и нижней камерах и предохраняет мембранную коробку от перегрузки.. . Демпфирующие диафрагмы 14 с отверстиями 15 и 16 позволяют снизить пульсации давления в нижней камере прибора, возникающие от ветровых волн на поверхности-:-. воды при работе прибора на небольщих глубинах. Конусная форма диафрагмы предотвращает образование воздущных подущек, вносящих искажение в показания нивелира. Отверстия по краям диафрагм и конусная верхняя поверхность груза 17 обеспечивают свободный и полный слив воды через отверстия 18 после окончания работы под водой. .. . Изобретение обеспечивает не меньщую, а на больщих глубинах и течении даже значительно больщую точность измерений, чем проводящиеся в настоящее время измерения с помощью рейки и надводного нивелира, не говоря уже об измерениях с помощью футщтока,.лота или эхолота. При этом сам процесс нивелирования значительно упрощается и возрастает его производительность. Формула изобретения 1.Подводный барометрический нивелир, содержащий корпус с камерами опорного и рабочего давления, упругий манометрический элемент с измерителем его деформации, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введены вентиль, запорный и перепускной клапаны, причем запорный клапан установлен на входе манометрического элемента, а вентиль и перепускной клапан - между камерами рабочего и опорного давления. 2.Нивелир по п. 1, отличающийся тем, что перепускной клапан выполнен в виде двух сообщающихся трубок,, заполненных жидкостью, и двух капилляров, соединяющих верхние и нижние участки противоположных трубок. 3. Нивелир по п. , отличающийся тем, что на входе камеры рабочего давления установлены демпфирующие диафрагмы конической формы с калиброванными отверстиями в верщине и у основания. 4. Нивелир по п. 1, отличающийся тем, что запорный клапан выполнен в виде ем5735941

кости, заполненной жидкостью, в верхней1. Рейфер А. Б. и др. Справочник по

части которой установлены изогнутые капил-гидрбметеоролйгическим приборам и усталярные трубки. Источники информации.

принятые во внимание при экспертизе

новкам. Гидрометеоиздат, 1976, с. 185-187.

2. Патент ФРГ № 1423961, кл. G 01 L 13/02, опублик. 1972 (прототип).

.5 Л

-8

.15

.18

19

.У

Pus.J

(Pue.5