CZ89096A3 - Hydrostatic hydraulic levelling apparatus for exact measuring different heights - Google Patents

Description

Hydrostaticko hydraulické nivelační zařízení k přesnému

Oblast techniky

Zařízení je určeno k měření výšky v různých bodech jedné hladiny nebo ve více horizontech současně a automatickému sledování pohybů měřených bodů od dané roviny.

Další využití principu vynálezu umožňuje měření hladin kapalin, a to i při proměnné specifické váze.

Dosavadní stav techniky

Hydrostatické nivelační zařízení dosud má mnoho podob od hadicového provedení s jedním nebo několika snímanými body v rovině hladiny kapalného média oproti vztažnému bodu. K snímání polohy se užívá plovák, ultrazvuk, kapacitní měření, jednoduché vizuální nebo kontaktní.

Další zařízení užívá snímače rozdílu tlaku ve dvou okruzích propojených s dvěma expanzními nádržemi ve vztažném bodě naplněnými kapalnými médii s rozdílnou měrnou hmotností.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu je v přesném měření pohybu předem určených bodů posazených měřícími čidly 2 rozmístěnými v různých bodech jedné hladiny i v bodech na dalších horizontech v rozsahu až desítek metrů převýšení určených k zaměření. Měřící čidla 2 jsou napojena na jednu tlakovou soustavu propojenou potrubím 3 spojenou expanzní nádrží 4 obsahující kapalné médium 5 a srovnávacím referenčním měřícím čidlem 6 oboje umístěné ve vztažném bodě 7.

Přesnou činnost měřících čidel 2 a srovnávacího měřícího čidla 6 umožňuje stálá hladina h kapalného média 5_v expanzní nádrži 4, stálost výše hladiny h zabezpečuje hladinový přepad 13 do rezervní nádrže 14 a průběžné minimální doplňování čerpadlem 15 z rezervní nádrže 14 zpět do expanzní nádrže 4.

Měřící čidla 2 i referenční čidlo 6 včetně pomocných referenčních čidel 18 v jednotlivých horizontech pracují na principu spojených nádob, specifického tlaku sloupce kapalného média 5 na záměrnou plochu x tvořenou hladinou rtuti r v první nádobě 16 měřícího čidla propojenou se sloupcem rtuti 8 v druhé nádobě 17 měřícího čidla o výšce y a ploše y vytlačeného do rovnovážné polohy kapalným médiem 5.

Pohyb měřícího čidla proti rovnovážné rovině, záměrné ploše x se projeví v pohybu hladiny sloupce rtuti 8 vyvažující kapalné médium 5, kladně nebo záporně. Pohyb hladiny sloupce rtuti 8 snímáme plovákem 9 (nejlépe skleněným z plného skla vzhledem k nenasáklivosti a minimální roztažnosti) propojeným s pohyblivou částí snímače poloh 10, který zabezpečuje vlastní měření čidel v daném bodě.

-2Elektrické hodnoty naměřené snímači poloh 10 v jednotlivých měřících čidlech 2 i hodnoty naměřené srovnávacím (referenčním) měřícím čidlem 6, tak i pomocnými referenčními měřícími čidly 18 převádíme do ústředny (převodníku) H a dále na vstup vyhodnovacího zařízení 12 nebo přímo na vyhodnovací jednotku při digitálním snímání polohy plováku 9 na hladině sloupce rtuti 8.Tepelné rozdíly rtuti i kapalného média v čidlech a potrubí snímáme teploměry naměřené hodnoty přivádíme do ústředny (převodníku) a dále na vyhodnocovací jednotku k zadání korekce, snímači 10 naměřených hodnot. Proti přeplavení druhé nádoby 17 měřícího čidla kapalným médiem 5 zmenšíme plochu x, na kterou kapalné médium 5 působí v místě spojení první nádoby 16 a druhé nádoby

12.

Rtuť na hladině sloupce 8 chráníme před odpařováním a oxidací silikonovým olejem.

Průmyslová využitelnost

Vynález umožňuje průběžné sledování vertikálních pohybů důležitých staveb (mostů, přehrad, tunelů), rozměrných strojních zařízení (turbosoustrojí, jaderných reaktorů), tektonických pohybů v dolech a sledování pohybu tektonických ploch před případným zemětřesením.

Claims (5)

1 Přesné měření změny výšky jednou tlakovou nivelační soustavou opatřenou měřícími čidly 2-6-18 pracujícím na principu spojených nádob, specifického tlaku sloupce kapalného média 5 v první nádobě 16 měřícího čidla na záměrnou plochu x tvořenou hladinou rtuti propojenou se sloupcem rtuti 8 v druhé nádobě 17 měřícího čidla o výšce v a ploše y vytlačeným do rovnovážné polohy kapalným médiem 5 a snímáním pohybu této plochy y plovákem (z plného skla) spojeným s pohyblivou částí snímače poloh.

2 Způsob využití plošné variability rovnovážné plochy x_tvořené hladinou rtuti (propojenou se sloupcem rtuti 8 (vyvažujícím kapalné médium 5) o výšce y , ploše y a jejich vzájemných variabilních poměrů oproti rovnovážné ploše x rtuti r určuje optimální přesnost měření výšky a naměřené hodnoty se korigují v závislosti na tepelných hodnotách naměřených v měřících čidlech a spojovacím potrubí.

3 Využití plných skleněných plováků, skleněných spojených nádob soustředných i vyosených vzor A nebo dvou spojených nádob oddělených vzor B z důvodu minimální roztažnosti, nenasákavosti a přesnosti opracování.

4 Využití dvou hydrostaticko hydraulických nivelačních zařízení na principu uvedeném v bodě 1 a 2 patentních nároků ke křížovému měření dvou i více tektonických ploch, které jsou ve vzájemném pohybu.

5 Využití principu k měření výšky hladin s proměnlivou specifickou váhou, zajišťují dvě měřící čidla v dané vzájemné výšce, které zaměří výšku hladiny kapaliny na principu uvedeném v bodě 2 patentních nároků.