SU1150475A1 - Гидростатический нивелир - Google Patents

Abstract

1. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ШВЕЛИР, содержавши две измерительные головки, снабженные подп тниками дл  установки на пункты нивелщ овани  и измерительными трубками, сообщающимис  между собой посредством собдин те ьного шланга и заполнеиным  рабочей жидкостью , о т л и ч а-ю щ и и с   тем, что, с «елью повьвпени  точйости измерений и удобства эксплуата1Ц1И путем :запоминани  положений уровн  рабочей ; жидкости в измерительных трубках в мсмент измерени , кадда  измерительна  головка снабжена запоминаюврти трубками и механизмом последовательного подключени  запоминающих трубок к измерительной трубке, причем механизмы последовательного подключени  запоминающих трубок обеих измерительных головок синхронно св заны между собой единой цепью управлени . 2.Нивелир, по п. 1, о т л ичающийс  тем, что запоминающие трубки закреплены на введенном роторе, установленном с возможностью вращени  вокруг измерительной трубки. 3.Нивелир по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что механизм последовательного подкгаочени  запоми- 3 нающих трубок выполнен в виде дугообразно изогнутого электромагнита, установленного в кольцевом зазоре между измерительной и запоминанодши трубками, причем катушка электромагнита жестко скреплена с измерительной трубкой, а  корь снабжен шарнйрно прикрепленным к нему подпружиненным упором, установленным с возможностью СД взадаюдействи  с каждой из запоминающнх трубок.. 4«k сл

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к прибора дл  гидростатического нивелировани  может быть использовано при выверке подкрановых путей, монтаже конвейеров большой прот женности, направл  щих автоматических линий и т.д. Известен гидростатический нивели с дистанционным получением информа ,ции без присутстви  исполнител  на контролируемых точках. Нивелир состоит из опорной головки (.основного сосуда)5 располагающейс  в доступно дл  наблюдател  месте, и нескольких измерительных головок, устанавливае мых стационарно в разных точках объекта, например в теле плотины, и соединенных шлангами с опорной головкой. Каждое шланговое соеднн.ение , ведущее к измерительным головкам , снабжено краном Cl3. Недостаток указанного гидростатического нивелира состоит в его стационарности, что не позвол ет использовать такой нивелир в уелоВИЯХ быстроизмен ющейс  обстановки, например при нивелировании подкрано вых путей в процессе их эксплуатаци стро щихс  сооружений, монтируемых установок и металлоконструкций и т.п. Наиболее близким к предлагаемому по, технической сущности и достигаемому результату  вл етс  гидростати ческий нивелир, 1шеющий две переста ные измерительные головки, кажда  из которых снабжена подп тником и измерительной трубкой 2. Недостатком гидростатического нивелира такого типа  вл етс  то, что при установке измерительных голо вок в стесненных услови х, труднодоступных местах, например в углублени х , а, также на высоте, превышающей человеческий рост, при недостаточной освещенности рабочего места и т.п. возникают ошибки при считывании показаний измерительных головок вследствие визуального искажени  действительного положени  уровн  рабочей жидкости. Кроме того, при наблюдении за осадками возникают погрешности измерений из-за неодновр менности считывани  показаний разных измерительных головок. Особенно увеличиваютс  погрешности измерений при значительном рассто нии между пунктами нивелировани , когда возрастает веро тность неодновременности считывани  показаний измерительных головок. Неудобство эксплуатации гидростатического нивелира про вл етс  в том, что дл  обеспечени  считывани  показаний измерительных головок необходимо производить подготовительные работы по обеспечению свободного доступа к пунктам нивелировани  и организации освещени . Дл  эксплуатации гидростатического нивелира требуетс  большое количество обслуживающего персонала. Так, например, в случа х, когда пункты нивелировани  имеют малые геометрические размеры и измерительные головки необходимо Удерживать на пунктах вручную, требуетс  как минимум три человека, из которых двое удерживают измерительные головки в вертикальном положении по уровн м, а третий снимает с них показани . При условии одновременностн сн ти  показаний с обеих измерительных головок требуетс  уже четыре человека. Цель изобретени  - повышение точ-. кости измерений и удобства эксплуатации путём запоминани  положений уровн  рабочей жидкости в измерительных трубках в момент измерени . Дл  достижени  поставленной цели в гидростатическом нивелире, содержащем две измерительные головки, снабженные подп тниками дл  установки х на пункты нивелировани  и измерительными трубками, сообщающимис  между собой посредством соединительного . шланга и заполненными рабочей жид костью, кажда  измерительна  головка снабжена запоминающими трубками и механизмом последовательного подключени  запоминающих трубок к измерительной трубке, причем механизмы последовательного подключени  запоминающих трубок обеих измерительных головок синхронно св заны между собой единой цепью управлени . Така  конструкци  предлагаемого гидростатического нивелира создает возможность многократного запоминани  показаний измерительных трубок и получени  показаний после того, как измерительные головки нивелира сн ты с пунктов нивелировани . Это позвол ет производить несколько операций нивелировани  без записи показаний. Запись показаний может производитьс  позднее в удобньпс, например в камеральных, услови х, что обеспечив.ает высокую точность измере ний. Запоминающие трубки закреплены на роторе, установленном с возможностью вращени  вокруг измерительной трубки что упрощает подключение запоминающих трубок к измерительной трубке и обеспечивает компактность компоновки элементов измерительной головки. Механизм последовательного подключени  запоминающих трубок выполнен в виде дугообразно изогнутого электро магнита, который установлен в кольцевом зазоре между измерительной и запоминающими трубками, причем катутка электромагнита жестко скреплена с измерительной трубкой, а  корь снабжен шарнирно прикрепленным к нему подпружиненным упором, установленным с возможностью взаимодействи  с каждой из запоминающих трубок. Такое выполнение механизма последовательного подключени  запоминающих трубок обеспечивает возможность синхронного управлени  этими механизмами на обеих измерительных головках. Электромагнит размещен в наиболее защищенном от возможного повреждени  месте. Использование щарнирного подпружиненного упора обеспечивает простоту и надежность передачи импульса движени  от электромагнита к ротору. Кажда  измерительна  головка снабжена затвором дл  подключени  измерительной трубки одновременно ко всем запоминающим трубкам. Затвор позвол ет ускорить подготовку нивелира к измерени м посредством быстрого выравнивани  начальных уровней жидкости во всех трубках. На фиг. t изображен гидростатический нивелир, общий вид; на фиг.2 измерительна  головка, продольньй разрез; на фиг.З - сечение А-А на фиг,2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.. 2 при отключенном от источника тока электромагните; на фиг. 5 - то, же, при включенном электромагните; на фиг.6 - то же, при возврате,  корй электромагнита в исходное положение в момент отключени  электромагнита от источника тока; на фиг.7 - электрическа  схема гидростатического нивелира. Гидростатический нивелир содержит измерительные головки t и 2j кйжда  из которых имеет измерительную трубку 3 и ротор 4, установленный с возможностью вращени  вокруг измерительной трубки 3 и состо щий из восьми стекл нных запоминающих трубок 5, верхнего 6 и нижнего 7 фланцев. На каждой запоминающей трубке 5 имеетс  шкала (не показана) дл  отсчета уровн  рабочей жидкости. Измерительные трубки 3 обеих измерительных головок 1 и 2 сообщаютс  между собой посредством соединительного шланга 8. Кажда  измерительна  головка 1 и 2 снабжена телескопи еской стойкой 9, скрепленной с измерительной , трубкой 3 и подп тником 10 дл  установки измерительной головки 1 или 2 на пункт нивелировани . С измерительной трубкой 3 склеены муфта 11, имеюща  резьбу дл  скреплени  со стойкой 9, и концевик 12. Муфта 11 одновременно вьтолн ет роль затвора. В конЦевике 12 выполнено отверстие 13 дл  последовательного соединени  воздушной полости измерительной трубки 3 с каналами 14, каждый из которых сообщаетс  с воздушной полостью одной из запоминающих трубок 5. Кроме того, в концавике 12 имеетс  р д отверстий 15 по числу запоминающих трубок дл  соединени  воздушной полости измерительной трубки 3 одновременно со всеми запоминающими трубками 5 через каналы 16. На концевик 12 насажен в лый сильфон 17, защищенный снаружи перфорированным кожухом 18, на котором закреплен круглый уровень -19. В верхнем конце стойки У выполнено отверстие 20 дл  последовательного сообщени  рабочей полости измерительной трубки 3 с каждой из запоминающих трубок 5 через каналы 21. Кроме того, имеетс  р д отверстий 22 по числу запоминающих трубок дл  соединени  рабочей полости измерительной трубки 3 одновременно со всеми запоминающими трубками 5 через каналы 23, перекрываемые муфтой 11, В нижнем фланце 7 установлен фиксатор 24 дл  фиксировани  ротора относительно стойки 9 и измерительной трубки 3. Б кольцевом зазоре между измерительной 3 и запоминающими 5 трубками установлен механизм последовательного подключени  запоминающих трубок 5, 1 состо щий из дугообразно изогнутой электромагнитной катушки 25 с направл ющей трубкой 26 и  кор  27 с прикрепленным к нему толкателем 28, На конце толкател  28 закреплен поворотный упор 29, подпружиненный пружиной 30, и неподвижньй упор 31. Якорь 27 прикреплен к направл ющей трубке 26 пружиной 32, Дл  питани  электромагнитных катутпек 25 служит источник 33 питани , закрепленный на стойке 9 и присоеди ценный к катушкам электрическим проводом 34 через замыкающие кнопки 35 Гидростатический нивелир работает следующим образом. Перед началом работы производ т регулировку нивелира. Дл  этого обе головки 1 и 2 устанавливают в верти кальном положении с помощью круглы уровней 19 на одной горизонтальной плоскости. Вращением измерительной трубки за кожух 18 свинчивают ее вместе с муфтой 11 со стойки 9, отк ва  тем самым все каналы 23 дл  соо щени  с полостью измерительной труб 3 через отверсти  22 и одновременно открьша  все каналы 16 дл  сообщени  с отверсти ми 15. Рабоча  жидкость , напита  в измерительные 3 и запоминающие 5 трубки, и наход щийс  в них воздух получают возможность св бодного перетекани  по открытым каналам . Происходит выравнивание уровней рабочей жидйости во всех измерительных 3 и запоминающих 5 трубках. Регулированием количества рабочей жидкости довод т ее средний уровень до отметки, расположенной на середине запоминающих трубок 5, после чего измерительные трубки 4 опускают. Пр этом муфта 11, выполн юща  роль затвора , перекрывает каналы 23 и 16, В таком положении с каждой измерительной трубкой 3 сообщаетс  только одна запоминающа  трубка 5 при совпадении отверсти  20 с каналом 21 этой трубки и совпадении отверсти  с каналом 14, При нивелировании измерительные головки Г и 2 устанавливают подп тниками 10 на пункты нивелировани . Вертикальность положени  головок контролируют с помощью круглых уровней 19, Под действием гидростатичеСкого давлени  рабоча  жидкость перетекает по шлангу из вышерасположен ной измерительной головки в нижерасположенную и устанавливаетс  на одном горизонтальном уровне. При этом один из в лых сильфонов 17 вышерасположенной измерительной головки 1 уменьшает свой объем под действием возникающего разрежени , а другой в лый сильфон 17 нижерасположенной измерительной головки 2 увеличивает свой объем под действием поступающего в него воздуха. Наход щийс  в в лых сильфонах 17 воздух выполн ет роль демпфирующей среды и способствует быстрой стабилизации уровней рабочей жидкости в обеих измерительных головках 1 и 2, Ускорению стабилизации положени  уровн  рабочей жидкости способствует гидродинамическое сопротивление, возникающее при перетекании жидкости по каналам 21, имеющим относительно малые диаметры . При случайном наклоне и переворачивании измерительной головки 1 или 2 в лый сильфон 17 преп тствует вытеканию рабочей жидкости, так как герметично перекрывает верхний конец каждой измерительной головки 1 или 2, После того, как уровни рабочей жидкости в обеих измерительных головках 1 и 2 стабилизируютс , нажатием одной из кнопок 35 замыкают электрическую цепь питани  электромагнитной катушки 25, Якорь 27, вт гива сь в катушку 25, перемещает толкатель 28, При этом поворотный упор 29 упираетс  в запоминающую трубку 5 и поворачивает ротор 4 на 45°. В конце хода толкатель 28 упираетс  в трубку 26, при этом срабатьшает фиксатор 24,шарик которого западает в лунку на стойке 9, фиксиру  ротор 4, Запоминающие трубки 5 отключаютс  от измерительной трубки и наход ща с  в них рабоча  жидкость запираетс . Одновременно к каждой измерительной трубке 3 подключаетс  следующа  по часовой стрелке запоминающа  трубка 5, так как после поворота ротора 4 на 45° напротив отверстий 20 и 13 располагаютс  каналы 21 и 14 смежной запоминающей трубки. После поворота ротора 4 кнопку 35 отпускают и цепь электромагнитной катушки 25 обесточиваетс . Якорь 27 под действием пружины 32 возвращаетс  в исходное положение. При возврате  кор  поворотньй упор 29 упираетс  своей тьшьной стороной в смежную (по часовой стрелке) запоминающую трубку 5, поворачиваетс , раст гива  пружину 30 и переход  на другую сторону этой трубки, возвращаетс  в исходное положение. Остановка  кор  происходит под воздействием неподвижного упора 31, упирающегос  в катушку 25.

Затем переставл ют измерительные головки 1 и 2 на следующие пункты нивелировани  и вновь производ т запоминание уровней рабочей жидкости в измерительных трубках 3 с использованием вторых, третьих и т.д. запоми нающих трубок 5.

После того, как нивелирование все пунктов закончено или использованы, семь запоминающих трубок 5, нивелир перенос т в удобное дл  считывани  показаний место. В камеральных услови х снимают показани  уровней рабочей жидкости со всех использованных запоминающих трубок 5 и по ним определ ют разности высот пронивелированных пунктов.

Технические преимущества предлагаемого нивелира заключаютс  в обеспечении возможности многократной одновременной фиксации уровней рабочей жидкости в обеих измерительных головках, благодар  чему повьшаютс  точность измерений и удобство эксплуатации путем устранени  необходимост считывани  показаний с измерительных головок на пунктах нивелировани  и обеспечени  возможности выполнени  этой операции в камеральных услови х сокращаетс  обслуживающий персонал на одного-двух человек в зависимости от местных условий; сокращаетс  врем пребывани  прибора и обслуживающего персонала на объекте нивелировани , что снижает простои механизмов и рабочих на участке нивелировани ; уменьшаетс  объем подготовительных работ на пунктах нивелировани  за счет возможности запоминани  показаний нивелира в стесненных услови х, при недостаточном освещении и т.д.; облегчаетс  работа с прибором 1вследствие предотвращени  возможности вьшивани  и испарени  жидкости из-системы.

в

в

IS

А

Claims (3)

1. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР, содержащий две измерительные головки, снабженные подпятниками для установки на пункты нивелирования и измерительными трубками, сообщающимися между собой посредством соединительного шланга и заполненными рабочей жидкостью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изме- , рений и удобства эксплуатации путем запоминания положений уровня рабочей ί жидкости в измерительных трубках в ’ момент измерения, каждая измерительная головка снабжена запоминающей трубками и механизмом последовательного подключения запоминающих трубок к измерительной трубке, причем механизмы последовательного подключения запоминающих трубок обеих измерительных головок синхронно связаны между собой единой цепью управления.

2. Нивелир, по π. 1., о т л ичающийся тем, что запоминающие трубки закреплены на введенном роторе, установленном с возможностью вращения вокруг измерительной трубки.

3. Нивелир по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что механизм последовательного подключения запоми- 5 нающих трубок выполнен в виде дугообразно изогнутого электромагнита, установленного в кольцевом зазоре между измерительной и запоминающими трубками, причем катушка электромагнита жестко скреплена с измерительной трубкой, а якорь снабжен шарнирно прикрепленным к нему подпружиненным упором, установленным с возможностью взаимодействия с каждой из запоминающих трубок.

SU.... 1150475