Устройство системы гидродинамического нивелира Советский патент 1980 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

Изобретение относится к области геодезичес ких измерений, а именно, к устройствам для определения превышений с помощью сообщающихся сосудов, наполненных однородной токопроводящей жидкостью, и может быть исполь зовано для систематических измерений осадок тражданских,промышленных и специальных, сооружений. Известен гидравлический нивелир, содержащий заполненные рабочей жидкостью датчик, соединительный шланг и измерительный цилиндр, в котором расположен поршень, соединенный посредством упругого элемента с микрометрическим винтом отсчетного устройства 1. Известны гидронивелиры, содержащие сообщающиеся сосуды с pacпoлoжeнны ми в них электродами регистрации уровня жи кости, блоки обработки информации и Ближайшим к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ycipoiicTBo системы гидродинамического нивелира, содержащее измерительный и сообщающиеся сосуды с электродами, которые соединены с измерительным блоком, находящимся на пульте управления, подъемньЕЙ механизм измерительного сосуда и гибкие щланги для соединения его с системой сосудов (5. В этом устройстве в тфоцессе непрерывного подъема жидкости во всех сосудах системы измерение (отсчет) уровня в том или ином сосуде производят по общему измерительному сосуду с момента начала движения жидкости в системе до момета контакта ее с неподвижным осевым верхним контактным электродом того или иного сосуда. Этот контакт выполнен в виде игольчатого стержня, закрепленного в верхней части сосуда (датчика), и установленного по оси симметрии. Длина контактного электрода должна быть не менее высоты задаваемого диапазона превышений, т.е. строго ограничена. Это накладывает определенные жесткие требования на расстановку измерительных стаканов с электродами строго на 01тределенной высоте, что в условиях их установки на строительном объекте не всегда возможно, и создает определенные трудности при установке всех электродов на одной высоте в случае проверки горизо}1талы1ОЙ плоскости контролируемого рбъекта. Кроме того, конструкция стаканов датчиков и самих электродов создает значительные технические трудности при их изготовлении и герметическом соединении, Далее, сами стаканы датчиков требуют особой конфигурации закладаых элементов в капитальные стены (фундамент) для их последу ющего жесткого крепежа. При этом возникнет необходимость в создании сложных штуцеров для герметического соединения гидравлических сообщающихся шлангов у каждого стакана датчика. Это создает, в условиях вибраций, соответствующие зоны возможных утечек измерительной жидкости и снижение точности измерений. Целью изобретения является повышение надежности и точности измерения превышений объекта в условиях вибраций, упрощение конструкции системы гидродинамического нивелира. Цель достигнута тем, что в устройстве, содержацем измерительные и сообщающиеся сосущ с электродами, соединенными электрически с измерительным блоком, подъемный механизм измерительного сосуда и гибкие шланги, сообщающиеся сосуды выполнены в виде металлической трубы, установленной по наклонной спирали, начало которой соедин но с нижней частью измерительного сосуда, конец с верхней его частью, а электроды закреплены в трубе с заданнь1М шагом, причем рабочий контакт электродов совмещен с геометрической осью трубы. На фиг. 1 и 2 представлены пр1шципиапьные схемы устройства системы гидродинамического нивелира. Устройство содержит 1 - подъемный механизм (двигатель и кодовый диск с датчиком счета); 2 - измерительный напорный сосуд с токопроводящей жидкостью (снабжен верхним и нижним штуцерами для подсоединения гибких щлангов); 3 - металлическая труба, 4 - электрогшые винты; 5 - электрокабель электродов; 6 - измер.чтельньш (регистрирующий) бпок; 7 - контрольные электрокабели. На фиг. 2 изображен у шсток трубы 3 с жестко установленными на ней винтом 4 с злектрокабелем 5; в винт герметично и жест ко установлена диэлектрическая втулка 8; винт снабжен герметической прокладкой 9, а в центре диэлектрической втулки герметично введен электрод 10, который выполнен в ви де иглы. Компенсационный бачок системы (на фиг. 1) условно не показан 4 Устройство работает следующим образом. При включении подъемного механизма I, измерительный сосуд 2 с токопроводящей жидкостью начинает подниматься. Одновременно с подъемом жидкости автоматически включается система электроимпульсной регистрации величины подъема жидкости, установленная в подъемном механизме и электрически соединенная с блоком регистрации 6. При поступлеНИИ жидкости по наклонной трубе 3, происходит последовательное электрозамыкание цепи между корпусом трубы 3 и соответствующими электродами 10, изолированными от йинта 4 диэлектриком 8. Сигнал замыкания электроцепи от каждого электрода поступает по электрокабелю 5 в регистрирующий блок 6, в котором происходит фиксация количества электроимпульсов от момента поступления жидкости в трубу до касания ею соответствующего электрода. Учитывая, что цена деления одного импульса соответствует 0,0). мм, относительное положение каждого электрода определяют как произведение цены деления импульса на количество импульсов, зафиксированное регистратором 6 предыдущего измерения минус последующее. В системе предусмотрены контрольные точки, .связаннь1е с блоком регистрации электрокабелем 7. Устройство целесообразно использовать в монолитных системах фундаментов при их бетонировании, а также в проходных каналах различных несущих строительных конструкций при жестком креплении их как на прямолинейном участке, так и по окружности в виде сгафали. Вьшолнение системы гидродинамического нивелирования в описанном варианте позволяет измерять превышение с ошибкой 10,01 мм. Формула изобретения Устройство системы гидродинамического нивелира, содержащее измерительный и сообщающиеся сосуды с электродами, соединенными злектри1|ески с измерительным блоком, подъемный механизм измерительного сосуда и гибкие щланги, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения превышений объекта в условиях вибраций, а также упрощения конструкции, в нем сообщающиеся сосуды выполнены в виде металлической трубы, установленной по наклонной спирали, ндчало которой соединено с нижней частью измерительного сосуда, конец - с верхней его частью а электроды закреплены в трубе с заданным шагом, причем рабочий контакт электродов совмещен с геометрической осью трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 349889, кл. Q 01 С 9/22 26.01.70.

2.Авторское свидетельство СССР № 554468, кл. G 01 С 5/04. q 01 С 9/22 21.01.75.

3.Авторское свидетельство СССР № 546777, кл. G 01 С 5/04, Q 01 С 9/22 22.01.75.

4.Патент США № 3561127, кл, 33-209, опублик, 1971.

5.Авторское свидетельство СССР N 480906, кл. G 01 С 9/22 06.04.73 (прототип).