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

ные патрубки для термостабилизирующей среды. В устройстве; в равнЬвесном состоя нии поплавок находится в поле действия квазистатических сил: веса вытал кивающей жидкости и магнитного притя жения. Влияние неуравновешенных электром нитных сил индуктивной катушки не учитывают, поскольку она запитывается переменным toKOM высокой частоты. Сила веса поплавка не зависит от относительного вертикального смещения его в сосуде и используется в рассматриваемой конструкции лишь для обеспечения соосности поплавка и сосуда. При необходимости компенсировать значительную угловую несоосност поплавка и сосуда в нижней части его может быть установлен второй центрирующий магнит. Силы магнитного притяжения и выталкивающей жидкости относятся к позиционным силам, причем, если первая сила нелинейна в зависимости от зазора с показателем степени 2 и более то вторая - линейно связана с глубиной погружения поплавка. С целью обеспечения линейной выходной характеристики индуктйвйого преобразователя в рассматриваемой конструкции применяется профилирование боковой поверхности поплавка,т.е изменение силы притяжения магнита с расстоянием до поплавка компенсирует ся соответствующим изменением силы вытгшкивания жидкости. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, продольный разрез . Сообщающиеся сосуды 1 и 2 гидростатического нивелира соединены гибкой трубкой 3 и установлены на репер ные Марки 4 и 5. Внутри одного из сосудов размещены поплавок 6 с центром тяжести ниже уровня жидкости и боковой поверхностью в виде суженного книзу параболлоида и в верхней части - магнит 7. Па корпусе сосуда 2 укреплена и ндуктивная катушка 8. Сосуды 1, 2 зWлючeны в кожухи 9, а последние соединены между собой кОак сиально с трубкой 3 шлангом 10. На одном из кожухов (например сосуда 1) имеется патрубок И подвода термостабилизирующей среды, а на другом (здесь - сосуда 2) - соответствующий сбросной патрубок 12. В верхней части каждого из сосудов 1 и 2 выполнен отверстия 13 для выравнивания внешне го давления, соединенные между собой трубкой 14. Сосуды 1 и 2 заполнены р бочей жидкостью 15. Для ограничения предельного подъема поплавка б, во избежание его залипания к магниту 7, предусмотрен упор 16. В зазоре между поплавком б и магнитом 7 может Gufb установлен преобразователь 17 Холла, позволяющий получать информацию о по ложении поплавка по изменению напряженности магнитного поля. Гидростатический нивелир работает следующим образом. В сосуды 1,2 заливается жидкость 15, например силиконовое масло или сплав Вуда.Измерение превышений реперных марок 4 и 5 производится общеизвестным методом.Изменение относительного положения свободной поверхности жидкости в сосуде вызывает вертикальные перемещения поплавка б в зазоре индуктивной катушки 8,вызывая в ней пропорциональное изменение глубины модуляции выходного сигнала. При использовании преобразователя 17 Холла выходной сигнал определяется изменением напряженности магнитного поля в зазоре между поплавком и магнитом. Использование в качестве жидкого металла вместо ртути нетоксичного сплава Вуда или других высокотемпературных жидкостей позволяет повысить безопасность эксплуатации гидростатического нивелира. В качестве термостабилизирующей среду может использоваться пар турбоустановки. Свободная магнитная подвеска поплавка позволяет устранить существенный недостаток поплавковых гидроуровней, а именно наличие трения поплавка о стенки сосуда и перекосы поплавковых систем, что приводит к существенному повышению точности измерения. Благодаря подводу термостабилизирующей среды становится возможной произвольная трассировка соединительных шлангов, которые укладываются в штатные кабельные каналы энергетической установки, т.е. устройство легко используется в качестве средства постоянного контроля за расцентровками турбоагрегата. Формула изобретения 1.Гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды, частично заполненные жидкостью, индуктивный датчик уровня жидкости с поплавком, соединеннюл с сердечником и с катушкой, укрепленной на корпусе сосуда, а также элемент, центрирукиций поплавок относительно сосуда, отличающийся тем, что, с целью повыаения точности измерений, боковая поверхность поплавка имеет форму суженного книзу параболоида, а центрирукиций элемент выполнен в виде магнита, закреплённого над поплавком в верхней части сосуда. 2.Нивелир по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улуч|аения метрологических характеристик в условиях высоких температур, в качестве рабочей использована высококипящая жидкость, например сплав Вуда или силиконовое масло.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Васютинский И.Ю, Гидростатическое нивелирование. М., Недра , 1976, с. dl.

2.Авторское свидетельство СССР

226875, кл. G 01 F 15/08,G 01 F 1/00, 1966.

3.Авторское свидетельство ЧССР

168933, кл. G 01 С 5/04,G 01 С 13/00, 1977 (прототип).

fj

У

IS

/

/