Гидростатический нивелир Советский патент 1980 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам гидростатическо го нивелирования. Известны нивелиры, в которьах для демпфирования колебаний уровня жидкости подбирают соответствующие параметры элементов нивелира, длину и радиус соединительного шланга, радиу сы измерительных сосудов Ll ц 2 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидростатический нивелир, реализующий способ повышения точности измерений при гидростатическом нивелировании путем, уменьшения влияния колебаний жидкости в системе сообщающихся сосудов З . Цивелир содержит сообщающиеся сосуд1|1 и устройство для демпфирования колёоаний уровня жидкости в виде зат вора, расположенного вблизи одного сосуда, в середине системы или в ука занных местах одновременно . При образовании колебательного процесса определяют равновесное положение уровня жидкости и в момент прохождения- уровня через него сообщение меж ду сосудами перекрывают при помощи затворов. Кинематическая энергия по тока жидкости преобразуется в энергию упругопластической дефЬрмации соединительного шланга. Через промежуток времени, определяемый параметрами соединительного шланга, восстанавливают прерванное сообщение. Эти операции можно повторить до полного прекращения колебаний уровня жидкости. . Недостатком описанного устройства является то, что процесс демпф(1ррвания не идет непрерывно и требует вмешательства операторов,т.е. не автоматизирован. Сам факт образования колебательного процесса регистрируется не дистанционно, а визуально операторами, по изменениям положения уровня в сосудах, что не всегда удобно и производительно. Целью изобретения является непрерывное автоматическое демпфирование колебаний уровня жидкости и дистанционный контроль их наличия. Цель достигается тем, что в гидростатическом нивелире, содержащем сообщакнциеся сосуды, частично заполненные жидкостью, встроенное в разрыв соединительного шланга устройство для демпфирования колебаний уровня жидкости и регистрирующий прибор,-.

устройство для демпфирования выполнено в виде преобразователя кинетической энергии потока жидкости, к нагрузке которого через кабельное соединение подключен регистрирующий прибор, а сам преобразователь кинетической энергии потока жидкости вьшолнен в виде генератора электрической энергии, ротор которого механически связан со встроенной в разрыв соединительного, шланга турбиной, а выход соединен с нагрузочным резистором.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показаны преобра ователь 1 кинетической энергии потока жидкости 2, соединительный шланг 3, турбина 4, лопасти 5 турбины, вал 6; ротор 7 генератора, генератор 8 электрической энергии, нагрузочный резистор 9, кабельное соединение 10, сосуды 11, регистрирующий прибор 12.

Устройство содержит сосуды 11, сообщающиеся между собой посредством соединительного шланга 3, в разрыв которого встроен преобразователь кинетической энергии потока жидкости. Преобразователь 1 содержит турбину 4 с лопастями 5, связанную посредством вала б с ротором 7 генератора В элекрической энергии. На выходе генератора 8 включен нагрузочный резистор 9, соединенный через кабельное соединение 10 со входом регистрирующего прибора 12.

Устройство работает следующим образом.

При наличии потока жидкости 2, обусловленного ее колебаниями, вращаются лопасти 5 турбины 4. Часть кинетической энергии потока жидкости 2 посредством вала б турбины 4 передается ротору 7 генератора 8. Генерируемая при этом электрическая энергия необратимо преобразуется в тепло выделяющееся на резисторе 9. Протекающий через резистор 9 электрический ток генератора 8 создает на нем падение напряжения, которое регистрирует прибор 12.(вольтметр,осциллограф) . По показанию регистрирующего прибора 12 контролируют наличие колебайий уровня жидкости 2 в сосудах 11. Дистанционность контроля достигают соответствующим выбором длины кабельного соединения 10.

дан снижения порога чувствительHOCTj успокоительного устройства 1 ротор 7 и турбину 4 можно вы полнить малоинерционными, с низким трением в опорах. Большие значения мощности потока жидкости 2, имеющие место, например при заполнении гидростатической сиатемы, способны разрушить турбину 4. Для предотвращения этого лопасти 5 выполняют из упругого материалу, так что при близкой к критическим значениям мощности потока

они деформируются, уменьшая тем самым нагрузку на турбину 4.

Процесс демпфирования колебаний уровня жидкости в нивелире не требует присутствия операторов, идет непрерывно, и автоматически обеспечивается оперативность и дистанционность контроля состояния равновесия в гидростатической системе, что очень важно, так как в период, когда происходят колебания, наблюдения вести

0 не рекомендуется.

Устройство следует внедрять в системах, где в процессе измерений под влиянием внешних условий могут возникать колебания уровня жидкости, например при передаче отметок через водные преграды и в подвесных гидростатических системах. Оно может быть применено также в любых переносных гидростатических нивелирах с целью

0 повышения производительности труда пу-тем непрерывного активного сокращения времени колебания уровня жидкости.

Устройство можно использовать вне

зависимости от вида отсчетной системы в сосудах нивелира.

Экономическая эффективность определяется тем, что полностью отпадает необходимость присутствия операторов, устройство работает автоматически -в

непрерывном режиме.

Формула изобретения

Гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды, частично заполненные жидкостью, встроенное в разрыв соединительного шланга устройство для демпфирования колебаний

уровня жидкости и регистрирующий при-, бор, отличающийся тем, что, с целью непрерывного автоматического демпфирования колебаний уровня жидкости и дистанционного контроля их наличия, устройство для демпфирования колебаний уровня- жидкости выполнено в виде преобразователя кинетической энергии потока жидкости, к нагрузке которого через кабельное соединение подключен регистрирующий прибор, а преобразователь выполнен в виде генератора электрической энергии, ротор которого механически связан с встроенной в разрыв соединительного шланга турбиной, а выход соединен с

нагрузочным резистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Васиютинский И. Гидростатическое нивелирование. М. , Недра, 1976,

с. 43-49.

2.Schu Gunter. Systematische Fehler des hydrostatischen Nivellemehts und Vertahren zu ihrer Ausscha -tungfe Veroff Dtsch geod Kommiss

Bave.r Akad. Wiss, 1956, B, № 27, 73,S.

3.Авторское свидетельство СССР

489940, кл. G 01 С 5/00, G 01 С 9/22, 1974.

4.Васютинский И. ГО., Захарин В.Н. Способ сокращения времени колебаний

уровня жидкости в гидростатической системе большого протяжения. Исследования по геодезии, аэрофотосъемке и картографии. Межвузовский сборник, I 11. М:, 1976. с. 89-107 (прототип)