NL7900690A - Inrichting voor het nauwkeurig meten onder water. - Google Patents

Description

Η.O. 27.055 - 1 - *

Eollandsclie Beton Groep N.Y. te Eijswijk (Z.E.).

- Inrichting voor het nauwkeurig meten onder water -

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het nauwkeurig meten van de vertikale verplaatsing van een referentiepunt onder water, welke inrichting bestaat uit een ter plaatse van het referentiepunt aange-. brachte drukverschilopnemer, die is geplaatst in een buis 5 en deze verdeelt in twee delen waarvan één deel in verbinding staat met een met lucht gevuld vat en waarvan het andere deel in verbinding kan staan met de waterdruk, welke twee delen met elkaar zijn verbonden -door een de drukopnemer overbruggende leiding waarin zich een afslui- 10 ter bevindt. Een dergelijke inrichting is bekend uit de ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 76.07^90.

Bij deze bekende inrichting gaat het om een meetin-richting, die nabij de kop van een heipaal is bevestigd, die tijdens het heien met de paal mee naar beneden gaat en 15 die een meetbereik heeft, dat begint bij een hydrostatische druk die ligt in het begin van het trajekt waarin de plaats van de kop van de paal moet worden bepaald en voorbij dit trajekt eindigt. Daartoe wordt via de als drieweg-kraan uitgevoerde afsluiter in de overbruggende leiding 20 allereerst druklucht gebracht in het luchtvat met een druk, die ligt in de orde van grootte van de te verwachten hydrostatische druk op de plaats waar de meting moet be-> ginnen. Het andere deel van de buis waarin zich de drukverschilopnemer bevindt staat via een membraan of kogel- 25 klep in verbinding met de buitendruk. Zodra bij gesloten afsluiter de buitendruk groter wordt dan de druk in het luchtvat, zal de drukverschilopnemer dit drukverschil re- 790 06 9 0 i * . if 2 gistreren op een zich boven water bevindende meetinrich-ting zodat men in staat is nauwkeurig de zakkingen van de paal te volgen.

Bij deze bekende inrichting doet zich nu het bezwaar voor, dat het niet gemakkelijk is, de druk in het luchtvat 5 precies in te stellen op het gewenste bereik, waar de me-* ting moet beginnen. Veelal zit men met deze druk net iets te hoog of iets te laag, hetgeen al gauw ten koste gaat van het voor een grote nauwkeurigheid met opzet beperkte meetbereik. 10 o

Men lost dit op door meerdere meetinrichtingen aan te brengen, waarbij de luchtvaten verschillende drukken krijgen, die rekening houdend met de meetbereiken zo goed mogelijk op elkaar aansluiten. Dit is uiteraard een kostbare oplossing. 15

Doel van de uitvinding is nu een inrichting te verschaffen, waarmee dit bezwaar wordt ondervangen en die bovendien geschikt is niet alleen voor toepassing bij het heien van palen onder water, maar voor nauwkeurige dieptemetingen in het algemeen. 20

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt, doordat het van het luchtvat afgekeerde buisdeel open is en de afsluiter slechts de standen open en dicht heeft, waarbij in de open stand het open buisdeel in verbinding staat met het luchtvat, dit luchtvat zich vertikaal boven 25 de drukopnemer bevindt en de afsluiter een elektromagnetisch bedieningsorgaan heeft dat is opgenomen in een in-en uitschakelbare stroomkring waarin zich tevens de drukopnemer en een meetinrichting bevinden en dat het luchtvat een begindruk heeft, die overeenkomt met de atmosferische 30 druk ter hoogte van de waterspiegel. Wanneer de inrichting volgens de uitvinding vanaf het niveau boven de waterspiegel wordt neergelaten terwijl de afsluiter in de de drukopnemer overbruggende leiding open is, zal water via de open verbinding in het luchtvat komen en de daar aanwezige lucht 33 samenpersen naarmate de meetinrichting daalt. De druk in 790 06 9 0 r· ν % * 3 het luchtvat is dan steeds een maat voor de diepte waarop zich de meetinrichting bevindt. Wil men nu een meting verrichten, dan sluit men de stroomkring en verbreekt daarmee de verbinding tussen het luchtvat en de buitendruk, zodat vanaf dat moment de druk in het luchtvat konstant blijft. 5

Verdere daling van de inrichting leidt dan tot een drukverschil dat door de drukverschilopnemer wordt doorgegeven aan de meetinrichting. Verbreekt men de stroomkring dan opent zich de afsluiter hetgeen tot gevolg heeft dat de druk in het luchtvat weer in overeenstemming wordt gebracht 10 met de hydrostatische buitendruk. Door de stroomkring opnieuw te sluiten krijgt men een nieuw meetbereik.

Ken is nu in staat voor een klein meetbereik van bijvoorbeeld 25 cm, nauwkeurige metingen te verrichten met één enkele inrichting. Haalt men de meetinrichting weer om- 15 hoog, resp. brengt men deze naar een hoger niveau met geopende afsluiter, dan past de druk in het luchtvat zich automatisch aan, zodat men op elke gewenste diepte een begin-meetpunt kan creëren, die het nulpunt vormt op de schaal van de zich boven water bevindende afleesinrichting. 20

Volgens de uitvinding kan zich in de stroomkring een schakelaar bevinden die zodanig is gekoppeld met de drukop-nemer, dat de stroomkring aan het einde van het meetbereik wordt verbroken. Men verkrijgt hiermee het voordeel dat de inrichting waarmee de meting wordt verricht, automatisch 25 stopt wanneer een daling over een van tevoren bepaalde afstand van bijvoorbeeld 25 cm heeft plaatsgehad. Men kan dan beschikken over een zeer gevoelige drukopnemer, die dan een klein meetbereik heeft en die telkens a.an het einde van dit meetbereik zichzelf uitschakelt en een nieuw meetbereik 50 begint. De meetnauwkeurigheid is dan niet meer afhankelijk van de diepte waarop wordt gewerkt. Er is dus sprake van een absolute meting die onafhankelijk is van de diepte en waarvan de nauwkeurigheid uitsluitend een functie is van het betreffende meetbereik. Ter beveiliging van een gevoe- 55 lige drukopnemer met klein meetbereik dient deze dan zelf 790 ü0 s j 4 ï af te slaan en door dit afslaan te koppelen met de onderbreking van de stroomkring en daarmede met de afsluiter, wordt laatstgenoemde geopend en wordt de inrichting ingesteld voor het nieuwe meetbereik.

Aangezien het omschakelen naar een nieuw meetbereik 5 een korte onderbrekingsperiode met zich meebrengt, nodig voor de vereiste drukaanpassing, is het volgens de uitvinding ook mogelijk met behoud van het kleine meetbereik en dus de grote meetnauwkeurigheid kontinu te meten door de inrichting te laten bestaan uit twee in wezen gelijke in- 10 richtingen waarvan de door de drukopnemers bestuurde schakelaars zodanig met elkaar zijn gekoppeld.dat,.wanneer de ene schakeling de ene stroomkring verbreekt, de andere de andere stroomkring maakt en omgekeerd. Deze koppeling kan dan zodanig zijn, dat nauwkeurig op het moment waarop de 15 ene drukopnemer afslaat, de andere in werking treedt. Men kan dan kontinu een groot meetbereik bestrijken.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, die het principe van de uitvinding weergeeft. 20

De tekening toont een luchtvat 1, dat vertikaal is geplaatst en waarvan het ondereinde in open verbinding staat met een buis 2, waarin zich een drukopnemer 5 bevindt. Onder de drukopnemer is de buis 2 in open verbinding met de omgeving. 25

De drukopnemer 3 is overbrugd door een leiding 4, waarin zich een elektromagnetisch bestuurbare afsluiter 5 bevindt. De elektromagneet van deze afsluiter 5 is opgeno-men in een met onderbroken lijnen aangegeven stroomkring 6 waarin tevens de drukopnemer 3 is opgenomen. In deze stroom- 30 kring bevindt zich een stroombron 7? sen schakelaar 8 en de meetinrichting 9· Wanneer de afsluiter 5 open is zal, zolang de inrichting zich boven water bevindt, via buis 2 en buis 4 lucht in het luchtvat 1 kunnen treden. Beweegt de inrichting met de afsluiter open naar de waterspiegel 35 toe, dan zal dus in het luchtvat nauwkeurig dezelfde druk 790 0 ö 9 0 5 * heersen als ter hoogte van de waterspiegel. Zodra het open einde van de huis 2 in het water treedt, treedt het water in de huis en via de huizen 2 en 4 in het luchtvat 1. Dit is aangegeven met de waterspiegel lijn 10. Naarmate de inrichting dieper zakt, zal het niveau 10 in het vat 1 stij- 5 gen en zal de luchtdruk hoven de spiegel 10 stijgen. Deze druk komt dan overeen met de hydrostatische druk ter plaatse van de inlaatmonding van de huis 2.

Dordt nu de afsluiter 5 gesloten door de schakelaar 8 te sluiten, dan wordt de op dit moment in het vat 1 he- 10 reikte druk gefixeerd en werken verder optredende drukverschillen alleen op de drukopnemer 3 die op bekende wijze kan zijn uitgevoerd als een piezo elektrische drukopnemer en die het drukverschil op de meetinrichting 9 laat zien.

Door verbreking van de stroomkring wordt de afsluiter 5 15 geopend en kan zich in het vat 1 een nieuwe druk instellen.

De tekening geeft verder de mogelijkheid van verdubbeling aan door toepassing van een luchtvat 1' met huis 2' en drukopnemer 3’ alsmede een overhruggingsleiding 4·’ met afsluiter 51· -20

Schematisch is aangegeven hoe de drukopnemers 3 resp.

3' een schakelaar 11 resp. 11' in de stroomkring 6 resp.

6' kunnen bedienen wanneer de drukopnemer aan het einde van zijn meetbereik komt. Beide schakelaars zijn op een of andere wijze via 12 met elkaar gekoppeld, zodanig dat wanneer de 25 een verbreekt, de ander maakt en omgekeerd.

Dit betekent dus dat, wanneer de drukopnemer 3 aan het einde komt van zijn meetbereik en derhalve de schakelaar 11 verbreekt op hetzelfde moment de schakelaar 11' de stroomkring maakt. Op het moment dat dus de afsluiter 5 50 opent, sluit de afsluiter 5’ en kan de meting voortgaan, waarbij tijdens de werking van de ingeschakelde inrichting de voordien ingeschakelde zich kan aanpassen aan de veranderde drukomstandigheden zodat het niveau in het vat 1 zal worden verplaatst. In het vat 1’ is het niveau aangeduid 35 met 10% 790 06 9 0

Claims (3)

1. Inrichting voor het nauwkeurig meten van de vertikale verplaatsing van een referentiepunt onder water, welke inrichting bestaat uit een ter plaatse van het referentiepunt aangebrachte drukverschilopnemer, die is geplaatst in een buis en deze verdeelt in twee delen waar- 5 van één deel in verbinding staat met een met lucht gevuld vat en waarvan het andere deel in verbinding kan staan met de waterdruk, welke twee delen met elkaar zijn verbonden door een de drukopnemer overbruggende leiding waarin zich een afsluiter bevindt, met het ken- 10 .merk, dat het van het luchtvat afgekeerde buisdeel open is en de afsluiter slechts de standen open en dicht heeft, waarbij in de open stand het open buisdeel in verbinding staat met het luchtvat, dit luchtvat zich vertikaal boven de drukopnemer bevindt en de afsluiter een 15 elektromagnetisch bedieningsorgaan heeft dat is opgenomen in een in- en uitschakelbare stroomkring waarin zich tevens de drukopnemer en een meetinrichting bevinden en dat het luchtvat een begindruk heeft, die overeenkomt met de atmosferische druk ter hoogte van de waterspiegel. 20

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het ken merk, dat zich in de stroomkring een schakelaar bevindt, die zodanig is gekoppeld met de drukopnemer, dat de stroomkring aan het einde van het meetbereik wordt verbroken. 25

3* Inrichting volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat deze bestaat uit twee in wezen gelijke inrichtingen waarvan de door de drukopnemers bestuurde schakelaars zodanig met elkaar zijn gekoppeld dat, wanneer de ene schakelaar ·: de ene stroomkring verbreekt de andere 30 de andere stroomkring maakt en omgekeerd. 790 06 9 0