SU1044976A1 - Гидростатический нивелир - Google Patents

Abstract

1.ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР содержащий два датчика давлени  и компенсационную камеру, соединенны между собой и заполненные жидкостью - I ./: / отличающийс  тем, что, с целью повьошени  точности путем уменьшени  вли ни  механических воздействий , а также увеличени  производительности , он установлен на транспортном средстве и снабжен блоками управлени  и регистрации, один из датчиков давлени  расположен над другим по отвесной линии на фиксированной относительно него высоте, датчики давлени  и компенсационна  камера расположены вдоль продольной оси транспортного средства на рассто нии, равном длине окружности колеса, с которым св зан датчик его оборотов, служащий блоком управлени , выход которого соединен с входом блока регистрации, а второй и третий входы этого блока соединены с датчиками давлени .

Description

1044976

2. Нивелир по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что компенсационна  1 амера установлена с возможностью изменени  ее положени  в гориэ.онтальной и

вертикальной плоскост х корректиру-; кадим приспособлением.

I

Изобретение относитс  к измерителной технике и может быть использован дл  определени  превышени  на местности в режиме непрерывной записи.

Известны гидростатические нивелиры , содержащие сообщающиес  емкости , соединенные трубопроводами и заполненные жидкостью. в которых дл  уменьшени  вли ни  гидроудара трубопроводу составленный из вертикальных и горизонтальных частей, выполнен в виде кольцевых витков, симметричных относительно направлени  движени  жидкости при гидроударе С .

Недостатком указанных гидростатических йивелиров  вл етс  снижение точности измерени  при быстро мен ющихс  величинах измер емых превышений . Это вызвано тем, что при определении превышени  часть жид .кости из верхней емкости перетекает в нижнюю, после чего измер етс  уровень жидкости в обеих емкост х. Кольцевые витки увеличивают врем  Л перетекани  жидкости, поэтому при быстро мен ющихс  измер емых величинах превышений отсчеты будут сниматьс  до установлени  истинного уровн , соответствующего определенному превышению.

Известны гидростатические нивелиры дл  определени  превышений между точками местности, содержащие манометрический датчик давлени  с предохранительным узлом дл  исключени  вли ни  гидравлических ударов на датчик в момент переноса прибора с точки на точку, соединенные с компенсационной камерой. С помощью предохранительного узла оператор отключает воздействие столба жидкости на датчик давлени  на врем  переноса прибора с точки на точку. Одна из конструкцийкомпенсационно и камеры (ей придана обтекаема  форма) позвол ет работать с ранным нивелиром одному оператору . В данном случае оператор перемщает (подт гивает) компенсационную камеру к себе, устанавливает на точку, а сам с манометрическим датчиком переходит на следующую точку хода t23.

Однако вз тие отсчета по данному нивелиру производитс  только после прекращени  колебательных движений жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  двухсторонний гидростатический нивелир, содержащий два одинаковых измерительных блока, соединенныхмежду собой соединительным шлангом. Каждый блок содержит датчик давлени , соединенный посредством вспомогательного шланга с пеоеоасроеделительным устройством (компенсационной камерой) в виде дополнительной емкости дл  автоматического перераспоеделени  давлени  жидкости с одного датчика давлени  на другой при изменении знака наклона местности СзЗ .

К недостаткам известного нивели- ра также относ тс  низка  точность при воздействии гидравлических ударов и невысока  производительность нивелировани , в частности, из-за невозможности применени  транспортных средств,

Цель изобретени  -- повышение точности гидростатического нивелира путем уменьшени  вли ни  механическ воздействий, а также увеличение производительности

Поставленна  цель достигаетс  те что гидростатический нивелир, содержащий два датчика давлени  и компенсационную камеру, соединенные между собой и заполненные жидкостью ; установлен на транспортном средст|ве и снабжен блоками управлени  и регистрации, один из датчиков давлени  расположен над другим по отвесной линии на фиксированной относительно него высоте, датчики давлени  и компенсационна  камера расположены вдоль продольной оси транспортного средства на рассто ни равном длине окружности колеса, скоторым св зан датчик его оборотов , служащий блоком управлени , выход которого соединен с входом блока регистрации, а второй и третий входы этого блока соединены с датчиками давлени .

Компенсационна  камера установлена с возможностью.изменени  ее положени  в горизонтальной и вертикальной плоскост х корректирующим приспособлением.

На фиг.1 изображена принципиальна  схема предлагаемого нивелира; на фиг.2 - расположение нивелира на транспортном средстве.

Гидростатический нивелир (фиг.1) содержит датчик 1 давлени  (например , манометрический, газовый или жидкостный), расположенный непосредственно над таким же датчиком 2 давлени  на фиксированной высоте;d и соединенный с ним жестким трубопроводом 3, компенсационную камеру 4, соединенную с верхней частью трубопровода шлангом 5, блок 6 регистрации, входы которого соединены с датчиками давлени  череЭ преобразователи 7 и 8, и механически соединенные с ними штоки 9 и 10, а также с выходом блока 11 управлени . Компенсационна  камера 4 закреплена на основании 12 с помощью винтов 13 и 14. Основание и винты 13 и 14 выполн ют функции корректирующего приспособлени , из мен ющего положение компенсационно камеры в горизонтальной и вертикал ной плоскост х. Вс  система залита рабочей жидкостью (например, ртуты . и расположена на транспортном сред стве (фиг.2). Рассто ние между дат ( Чиками L 2TR, где R - радиус кол транспортного средства. Блок 6 регистрации представл ет собой регистра.тор с магнитной лентой или диском. Преобразователи 7 и 8 представл ют собой устройства, преобразующие неэлектрические величины - линейные перемещени  штоков 9 и 10 в электрический сигнал,например механотронные, электромагнитные, фотоэлектрические устройства, обес печивающие высокую точность преобр зовани  в широком диапазоне рабочи частот. Блок 11 управлени  представл ет собой датчик оборотов колеса транс портного средства и может быть выполнен , например, в виде магнита и катушки, фотоэлемента и источника света и т.п. Раб.ота устройства основана на следующем. Если транспортное сред,ство стоит на площадке, имеющей i /уклон, датчик 1 будет испытывать давление Р равное (1) где h - высота столба жидкости от уровн  жидкости в компенсационной камере до да чика 1; Р - плотность жидкости; g - ускорение силы т жести в данной точке. Датчик 2 будет испытывать давле ние Р равное г p9h, - Р Разделив равенство (1) на равенство (2) , получим. i.... з) в момент действи  на гидростати ческий нивелир механиче.ских нагрузок , вызывающих гидроудар (удар, вибраци , изменение скорости двиени  транспортного средства и т.д.), изменитс , ускорение, действующее на столб жидкости (д), что вызовет соответственно изменение давлений, измер емых датчиками 1 и 2, и которые будут равны соответственно pg,h, Р рд ha (4) (4) следует, что равенства , (5) Приравнива  левые части уравнений (3) и (5), получим . Р. Р. Р Р о. из которого находим р-А Р м Учитыва , что в современных гидростатических нивелирах измер емые превышени  считывают непосредственно с унифицированной шкалы прибора, измер ющего давлени  жидкости ,, предварительно проградуированной в единицах высоты, получим (8) как видно на фиг.1, равно известное, фиксированное рассто ние между датчиками 1 и 2 давлени . С учетом выражени  (9) рабоча  формула определени  превышени  дл  гидростатического нивелира будет иметь вид Va-V, Таким образом, име  на любой момент показани  датчиков 1 и 2, зна  величину о , находитс  искомое превышение в услови х воздействи  на гидростатический нивелир гидравлических ударов. Гидростатический нивелир работает .следующим образом. Дл  определени  превышений на местности прибор размещают на транспортном средстве, при этом датчики давлени  и компенсационную камеру располагают вдоль его продольной оси, а рассто ние между ними устанавливают равным длине -окружности колеса трг спортного средства. При движении транспортного средства сигнал в виде изменени  давлени  преобразуетс  датчико1ми 1 и 2 давлени  в линейные перемещени  штоков 9 и 10, которые, в свою очередь, преобразуютс  в электрический сигнал преобразовател ми 7 и 8, При прохождении транспортным средством рассто ни ,

когда компенсационна  камера 4 находитс  точно над предидущеП, точкой расположени  датчиков 1 и 2, по команде с блока 11 управлени  электрический сигнал с преобразователей 7 и 8 поступает в блок 6 регистрации , где записываетс  на магнитную ленту. С помощью винтов 13 и 14 осуществл етс  корректировка положени  компенсационной камеры 4. в горизонтальной плоскости корректиров ка осуществл етс  винтом 13 с целью точной установки рассто ни  между датчиками давлени  и компенсационной камерой, равного длине окружности колеса транспортного средства . Несоответствие длины окружности - колеса транспортного средства рассто нию между датчиками и компенсационной камерой определ ете на специальном профиле длиной 0,5-1,0 к В вертикальной плоскости корректировка осуществл етс  винтом 14с

целью исключени  и учета систематической погрешности датчиков 1 и 2, обусловленной их нелинейностью. Величина вертикального перемещени  компенсационной камеры определ етс  на высотном базисе (тот же базис длиной 0,5-1,0 км, имеющий известные высоты конечных точек).

Конструкци  гидростатического нивелира позвол ет повысить точность измерений при воздействии гидравлических ударов и использовать его на транспортных средствах, что значительно повышает производитель- ность работ.

Экономический эффет от использовани  предлагаемого гидростатического нивелира по сравнению с базовым объектом составл ет 4700 руб. в год за счет повьаиени  производительности труда.

Claims (2)

1.ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР, содержащий два датчика давления и компенсационную камеру, соединенные отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния механических воздействий, а также увеличения производительности, он установлен на транспортном средстве и снабжен блоками управления и регистрации, один из датчиков давления расположен над другим по отвесной линии на фиксированной относительно него высоте, датчики давления и компенсационная камера расположены вдоль продольной оси транспортного средства на расстоянии, равном длине окружности колеса, с которым связан датчик его оборотов, служащий блоком управления, выход которого соединен с входом блока регистрации а второй и третий входы этого блока <1

SU 10

2. Нивелир по π.1, о т л и чаювд и й с я тем, что компенсационная камера установлена с возможностью изменения ее положения в горизонтальной и * вертикальной плоскостях корректируй нхцим приспособлением.