Гидродинамический нивелир Советский патент 1981 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

(54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения превышений между точками поверхности, объектов высотной деформации точек методом гидродинамического нивелирования.

Известны устройства для определения превышений l.

Известны гидродинамические нивелиры, содержащие сообщающиеся сосуд один из которых устанавливается на репере, другие - на контролируемых точках. В каждом из сосудов имеется датчик уровня жидкости. Нивелир имеет отсчетное устройство, блок обработки информации и привод .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидродинамический нивелир, содержащий блок управления, питающий блок с подъемным отсчетным устройством и сосуды, сообщающиеся между собой. Каждый сосуд содержит неподвижный электроконтактный шток - сигнализатор, от которого к блоку управления идет сигнальная линия связи 4 .

Однако диапазон этого устройства невелик (до 100 мм), так как сосуды располагаются примерно в одной горизонтальной плоскости. Они не позволяют определять высотные деформации наблюдаемых точек, расположенных на разных горизонтах по вертикали по разным сечениям объекта.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений при наблюдениях за высотными деформациями точек, расположенных на разных горизонтах

d по вертикали по разным сечениям объекта, повышение скорости и точности измерений

Указанная цель достигается тем, что в гидродинамическом нивелире,

5 содержащем бак, заполненный жидкостью, с подъемным и отсчетным устройствами, сообщающиеся с ним сосуды, снабженные фиксаторами уровня с сигнальными линиями связи с блоком

0 управления, в баке и сосудах при помощи глухих перегородок созданы две И.ПИ более автономных гидростатических систем, расположенных друг над другом,каждый сосуд системы снабжен

5 несколькими фиксаторами уровня жидкости, расположенными вне сосуда ступенчато по вертикали и закрепленными жестко на точках наблюдаемого объекта, элементы каждой системы соединены между собой трубками по

жидкости и по воздуху, причем каждая из гидродинамических систем имеет свою группу фиксаторов уровня,- а бак снабжен отводами со свободными поверхностями жидкости.

Сосуды выполнены из материала с малым коэффициентом линейного расширения. Питакхдий бак имеет отводы со свободными поверхностями жидкости для осуществления первоначальной связи уровней жидкости в этих системах между собой, например, при помощи микрометрического винта с контактирующим штоком.

На чертеже схематически изображено устройство.

Устройство содержит отводы 1 питающего бака, бак 2, глухие перегородки 3, соединения 4, фиксаторы 5 уровня, сообщающиеся сосуды 6, сигнгитьные линии 7 связи, пульт 8 управления, домкрат 9, отсчетное устройство 10, регистрирующее изменение положения питающего бака, линия 11 связи отсчетного устройства с пультом управления, поплавок 12. .

Устройство состоит из бака 2 с отводом 1 и перегородками 3, разделяющими автономные гидродинамические системы. Бак установлен на домкрате 9, движение его по вертикали контролируется отсчетным устройством 10, связанным с пультом управления 8 линией связи 11. С баком 2 соединены соединениями 4 последовательно сосуды 6. Снаружи сосудов на наблюдаемых точках объекта закреплены по вертикали с определенным шагом фиксаторы 5 уровня, например емкостного, индуктивного-типа, при этом сосуды 6 изготовлены из немагнитного материала. В качестве фиксаторов 5 можно применить прерыватели с гибкими пластинами, чувствительными к магнитному полю постоянного магнита, вмонтированного в поплавки 12. Фиксаторы уровня через сигнешьные линии связи соединены с пультом управления. Таким образом, при помощи перегородок 3 реализуются автономные системы гидронивелирования, соединенные между собой по жидкости и по воздуху и обслуживающие каждая свою группу фиксаторов уровня, что позволяет значительно повысить скорость измерений, осуществляя практически параллельный съем информации с отдельных вертикальных участков.

Устройство работает следующим образом.

По команде оператора бак 2 при помощи домкратного устройства 9 начинает перемещаться по вертикали вверх, при этом величина его перемещения регистрируется отсчетным устройством 10, информация с которого по линии связи 11 поступает на пуль управления 8. При движении бака вверх жидкость в каждой автономной

системе начинает перетекать по соединениям 4 в соответствующие емкости сосудов 6, уровни жидкости начинают в них подниматься, их положение регистрируется поочередно соответст,вующими фиксаторами 5 уровня, рабочи сигнал с которых поступает на пульт управления, регистрируя, тем , соответствующий отсчет от начала движения бака. При последующих циклах измерений, в случае изменения положения контактного фиксатора уровня (жестко связанного с наблюдаемой точкой объекта), этот отсчет собственно изменится. Разница отсчеттон будет характеризовать вертикальную деформацию наблюдаемой точки. Автономные гидродинамические системы расположенные друг над другом, обеспечивают высокую скорость измерений при большом диапазоне, так как позволяют осуществить параллельный съем информации о положении фи1 саторов уровня с различных вертикальных участков наблюдаемого объекта по разным его сечениям. Для связи уровней в этих автономных системах сделаны отводы 1 из бака 2 с открытой поверхностью жидкости. Положения уровней в этих трубках определяется известными устройствами, например при помощи микрометрического винта с контактирующим штоком.

Предлагаемое устройство предназначено для использования на объектах, где нужно наблюдать за положением точек, расположенных по вертикали в различных сечениях объекта, например на плотинах электростанций и др. Экономическая эффективность от его использования определяется тем, что расширяется диапазон измерений и увеличивается их скорость.

Формула изобретения

Гидродинамический нивелир, содержащий бак, заполненный жидкостью, с подъемным и отсчетным устройствами, сообщающиеся с ним сосуды, снабженные фиксаторами уровня с сигнальными линиями.связи с блоком

управления, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений на разных горизонтах по вертикали по разным сечениям объекта и повышения скорости и точности измерений, в баке и сосудах при помсйщ глухих перегородок созданы две или более автономных гидродинамических систем, расположенных друг над другом,каждый сосуд системы снабжен-несколькими фиксаторами уровня жидкости, расположенными вне сосуда ступенчато по вертикали и закрепленными жестко на точках наблюдаемого объекта, элементы каждой системы

соединены между собой трубками по

жидкости и по воздуху, причем кажда из гидродинамических систем имеет свою группу фиксаторов уровня, а JaK снабжен отводами со свободными поверхностями жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

G 01 С 9/22, 22.01.75.

10

- 8