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

(54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР

Изобретение относится к геодези.ческому приборостроению и предназначено для измерения превышений точе земной поверхности или сооружений. Известны гидростатические нивели ры, содержащие сообщающиеся сосуды с токопроводящей жидкостью, электроды, отсчетноё устройство, приводной двигатель и электрические цепи управ ления приводом и измерения величины - перемещения штока. Для уменьшения электроэррозии и коррозии игольчатог электрода, в цепь управления приводо включена электромагнитная муфта 1 Известны гидростатические нивелиры, содержащие сообщающиеся сосуды электрический указатель уровня жидкости с игольчатым наконечником отсчетноё устройство, систему слежения за положением указателя уровня, блок Ч1итания и переключатель полярности питания электрического указателя, выполненного в виде поляризоЫ 1нных электромагнитных реле, в «епь одного из которых вкл1рчены емкости, служащие для запоминания знака потенциала поданного на иглу, а два других включены в цепь систекы слежения за положением электрического указателя 2. Недостатком устройства является то, что переключатель полярности питания , выполненный в внце поляризованных электромагнитных реле имеет сравнительно низкое время срабатывания, в результате чего игольчатый наконечник, через сравнительно небольшой промежуток времени в районе контакта подвергается разрешению под действием электрической эррозии. Наиболее близким по технической сущнбсти и достигаемому результату к изобретению является гидродинами- ческий нивелир, содержащий сообщающиеся сосудел с токопроводящей жидкостью, подъемный механизм с измерителем высоты подъема, выход которого подключен через усилитель к отсчетному устройству, пороговый элемент, электр(5ды и блок питания. Для уменьшения разрушения игольчатого наконечника под действием электрической эррозии, электрод снабжен отключающим блоком. В момент контакта игольчатого электрода с жидкостью срабатывает реле, подавая потенциал запрета на вход транзистора и отключая напряжение питания с транзисторов , тем самым отключая напряжение с игольчатого электрода 3, Однако в качестве основного элемента отключающего блока использует ся электромеханическое реле, которое имеет низкую надежность и малое быстродействие. Цель изобретения - повьлшение надехсности и быстродействия. Цель достигается тем, что отключающий блок выполнен в виде резисто ра и двух электронных ключей одия и «которых подключен последовательно, а другой параллельно с электродом, пр чем выход порогового элемента под.ключен к цепям управления электронных ключей, а вход его подключен па раллельно электроду, В качестве электронных ключей йсяольэованы поле вые транзисторы с йэ-олированным за. твором, На чертеже представлена принципиальная схема описываемого устройства Оно СОСТОИТ из стаблизатора 1, подъемного механизма 2 с измерителем высоты подъема, напорного сосуда 3/ пульта 4 управле.нияи слежения за показателем уровня жидкости в контрольном сосуде, электронного уси- литеяя 5, импульсного счетчика б, электронного порогового элемента 7, кнопки 8 исходного состояния, электрода 9, источника 10 питания цепи электрод-жидкость, отключающего блока 11, гидродинамического датчика 12, резистора,13, последовательного транзисторного ключа 14,параллельно, транзисторного ключа 15. Устройство работает следующим образом, При включении стабилизатора 1, подается питание на подъемный Механизм 2, в котором установлен измеритель высоты подъема в виде кодового диска (не показан), Подъемный механизм начинает поднимать напорный сосуд 3 с токопроводящей жидкостью, одновременно с измерителя высоты подъема направляются счетные 1№1пульсы на пульт 4 управления и слежения .за показателем уровня жидкости, Счетные импульсы попадают на электронный усилитель 5,усиливаются и нап равляются на импульсный счетчик 6. В начальном, состоянии с выхода ; порогового элемента 7 подается на ,входы транзисторных ключей 14 и 15 напряжениетакой полярности, при которой транзисторный ключ 14 (выполненный на полевом транзисторе с изолированным затвором с р проводимостью) полностью открыт, а транзисторный Ключ 15 (выполненный на прлевом транзисторе с изолированный затвором с п проводностью) полностью закрыт. А поскольку электрод 9 еще не кас ается электропроводной жидкости, то напряжение источника пита НИН 10 полностью попадает на электрод 9 и вход порогового элемента Ij .удерживая его в исходном Состоянии, Жидкость из напорного сосуда 3 поступает в контрольный сосуд 12 и заполянет его. При контакте ее с электродом 9 возникает импульс тока, протекающий через источник питания 10, резистор 13, открытый электронный ключ 14, игольчатый электрод 9 и токопроводящую жидкость в контрольном сосуде 12. Этот импульс тока попадает на вход порогового элемента 7 и опрокидывает его. На выходе электронного порогового элемента 7 появляется напряжение противоположной полярности, которое поступает на усилитель 5, запирая его и тем самым прекращая счет импульсов импульсным счетчиком 6. А также выходйое напряжение противоположной полярности с выхода порогового элемента 7 поступает на вход.электронных ключей 14 и 15. В результате этого транзисторный ключ 14 полностью запирается, а транзисторный ключ 15 полностью открьгоается (поскольку транзисторы разной проводимости). Сопротивление постоянному току закрытого транзисторного ключа 14 равно сопротивление откры- того транзисторного ключа 15 равно 10 Ом.В результате чего образуется делитель напряжения,который делит напряжение источника 10 питания (напряжение которого равно 1,5 Вольта) ,в 10 раз. Следовательно на электроде остается напряжение равное 1, 5-10 Вольта, т.е. практически игольчатый электрод 9 полностью отключен от источника питания 10. В исходное состояние устройство приводится нахсатием кнопки 8, Формула изобретения 1.Гидродинамический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды с токопроводящей жидкостью, подъемный механизм с измерителем высоты подъема, выход которого подключен через усилитель к отсчетному устройству, пороговый элемент и электроды, подключенные к блоку питания через отключающий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, отключающий блок выполнен в виде рёЪистора и двух электронных ключей, ОДИН из которых подключен последовательно, а другой параллельно с электродом, причем .выход порогового элемента подключен к цепям управления электронных ключей, а вход его подклк чен параллельно электроду, 2.Гидродинамический нивелир по , 1, о т л и ч а ю щ и и с я ем, что в качестве электронных клюleft использованы полевые транэисторь с изолированным затвором. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 532007, кл, G 01 С 5/04, G 01 С 9/22, 1973. 7815 69 2.Авторское свидетельство СССР М 318813, кл. G 01 С 9/06,30.ОЛ.70. 3.Системы гидростатического нивелирования СГК-54Д, СГН-ВЧ, СГДН-10Д. - Геодезия и картография, 1972, 11 (прототип).