SU1281890A1 - Устройство дл центрировани струны отвеса - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  проведени  геодезических работ с использованием пр мых и обратных отвесов и струнных реперов . Дл  упрощени  эксплуатации на вкладыше 2 со струной 3 размещен механизм 4 перемещени  струны в горизонтальной плоскости . Центрирующие шарики 8 попарно подключены к различным полюсам электрического источника питани  и контактируют с шаровым окончанием 11 цилиндрической вставки 9. Выполненные на шаровом окончании 11 фигурные металлические пластины 12 касаютс  пар металлических ишрнков 8 пластинами 13 только при вертикальном расположении оси цилиндрической вставки 9. Замыкаетс  электрическа  цепь и подаетс  электроэнерги  на другую часть фигурных пластин - вогнутые площадки 14, расположенные на внутренних стенках цилиндрического сквозного отверсти  10 вставки 9. Диаметрально расположенные пластины 12 соединены с соответствующими схемами сравнени  электронного блока и образуют индуктивные или емкостные датчики центрировани  струны . При равенстве сигналов с датчиков на индикатор поступает сигнал о совмец ении струны 3 с вертикальной осью репера. При отсутствии сигнала на регистраторе микро- метренными винтами механизма 4 перемещают струну 3 до совмещени  с осью репера . 2 з.п.ф-лы, 5 ил. (С (О

Description

U ntf

ГчЭ

00

00

о

Изобретение относитс  к геодезическому приборостроению, в частности к измерительным приспособлени м дл  проведени  высокоточных инженерно-геодезических измерений и может быть использовано дл  центрировани  струнных и обратных струнных отвесов как дл  непосредственных измерений , так и дл  передачи азимутов с горизонта на горизонт.

Цель изобретени  - упрощение процесса эксплуатации устройства.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство , продольный разрез; на фиг.2 - фигурна  пластина при выполнении датчика емкостным; на фиг.З - структурна  схема емкостного датчика; на фиг.4 - фигурна  пластина при выполнении датчика ин- дуктивным; на фиг.5 - структурна  схема индуктивного датчика.

Устройство состоит из съемного штатива 1, на головку которого устанавливаетс  вкладыш 2 со струной 3. Вкладыш 2 снабжен микрометренными механизмами 4 перемещени  струны, позвол ющими осуществл ть перемещени  струны 3 в двух взаимно перпендикул рных направлени х. Штатив 1 устанавливаетс  на врем  измерений над репером 5, содержащим корпус со сквозной втулкой б, снабженной кольцевым посадочным устройством 7, с четным количеством металлических шариков 8. Во втулку 6 вставл етс  на врем  измерени  цилиндрическа  вставка 9 со сквозным продольным отверстием 10 дл  3 и с шаровым окончанием 11. Шаровое окончание 11 снабжено четным количеством фигурных металлических пластин 12, состо щих из пластин 13 с торцовой контактной частью, выход щей на внешнюю поверхность шарового окончани  11 вставки 9, и вогнутой площадки 14, расположенной на внутренней поверхности продольного отверсти  10 вставки 9. К каждому металлическому шарику 8 подведен электрический контакт 15, который может быть выполнен , например, в виде контактной пло- щадки с отводом, на которую опираетс  металлический шарик 8.

Фигурна  металлическа  пластина 2 при выполнении датчика емкостным состоит из пластины 13 с торцовой контактной частью и вогнутой площадки 14 (фиг.2):

Фигурные пластины 12, расположенные в шаровом окончании 11 вставки 9, образуют попарно (на диаметраль противоположных от струны 3 направлени х) емкостные датчики (дл  простоты на фиг.З показано выполнение емкостного датчика с соединением по схеме только одной пары пластин 12, соединение других пар пластин выполн етс  аналогично). Через электрические контакты 15 фигурные пластины 12 емкостных датчиков подсоединены к источнику 16 питани . Регистрирующий узел состоит из последовательно соединенных преобразовател  17 электрических величин, переключаемых схем

0

0 5 0

5

5

0

0

18 сравнени  и индикатора 19, причем количество преобразователей 17 равно количеству пар пластин 12, объединенных в емкостный датчик. Схема снабжена многоконтактным переключателем 20 и светодиодным регистратором 21, количество диодов в котором равно количеству фигурных пластин 12 в емкостном датчике.

Фигурна  пластина 12 при выполнении датчика индуктивным изготавливаетс  из электрически непровод щего материала, причем торцова  часть пластины 13 металлизирована или снабжена металлическими торцовыми контактными вставками 22 по две на каждую пластину (фиг.4а). На вогнутой площадке 14 фигурной пластины 12 (фиг.46) со стороны, обращенной к струне 3, выполнена плоска  катушка 23 индуктивного датчика. Она может быть выполнена или методом напылени , или как спиральна  вставка.

Устройство работает следующим образом.

На посадочное кольцевое устройство 7 репера 5 устанавливаетс  цилиндрическа  вставка 9, в отверстие 10 которой пропускаетс  центрируема  струна 3 отвеса и укрепл етс  на вкладыше 2 штатива 1. Многоконтактный переключатель 20 схемы датчика устанавливаетс  в нижнее положение, и электропитание от источника 16 подаетс  на электроконтакты 15 и металлические шарики 8 кольцевого посадочного устройства 7. К соседним шарикам 8 подведены разноименные полюса источника 16 питани . При совпадении вертикальной оси цилиндрической вставки 9 с вертикальной осью репера 5 торцовые части всех фигурных пластин 12, расположенные на внешней стороне щарового окончани  11 вставки 9, контактируют с металлическими щариками 8 посадочного устройства 7. Электрическа  цепь при контакте торцовой части пластины 13 с щариками 8 замыкаетс , и включенный в эту цепь светодиод регистратора 21 -загораетс . При контакте всех торцовых частей пластин 12 с шариками 8 загораютс  все светодиоды регистратора 21, что свидетельствует о полном совмещении вертикальных осей цилиндрической вставки и репера 5. Длина г торцовых частей пластин 13 (фиг.2) выполнена из расчета одновременного контакта только с двум  соседними шариками 8 посадочного устройства 7 (при выполнении датчика емкостным). При выполнении датчика индуктивным длина г торцовой металлической контактной вставки 22 (фиг.4 а) выполнена из расчета контакта только с одним металлическим шариком, хот  вс  торцова  часть пластины 13 обеспечивает одновременный контакт с двум  соседними шариками . При отсутствии сигнала на индикаторах 21 каких-либо пластин 12 наклоном вставки 9 добиваютс  контакта на всех пластинах , тем самым устанавлива  вставку 9 вертикально.

После совмещени  вертикальной оси цилиндрической вставки 9 с осью репера 5 вставку закрепл ют (механизм закреплени  вставки не показан) и многоконтактный переключатель 20 перевод т в верхнее положение (фиг.З и 5) дл  проведени  операции центрировани  струны 3 - совмещени  ее с вертикальной осью репера 5.

Электрические сигналы с диаметрально противоположных относительно струны 3 пластин 12, вогнутые площадки 14 которых (или плоские катушки 23) образуют соответственно емкостный или индуктивный датчик , через контакты 15 поступают на преобразователь 17 и схему 18 сравнени . Равенство сигналов свидетельствует о симметричном расположении струны относительно пластин (т. е. она совмещена с вертикальной осью репера). При неравенстве сигналов микрометренными винтами механизма 4 перемещени  струну 3 перемещают до совпадени  сигналов с противоположных пластин 12.

Аналогичные электрические сигналы поступают и с других пар пластин 12, образующих емкостные или индуктивные датчики (на фиг. 3 и 5 они условно показаны на схеме 18 сравнени ).

При равенстве сигналов со всех датчиков , поступающих на схему 18 сравнени  с преобразователей 17, сигнал о совмещении струны 3 с вертикальной осью репера 5 поступает на индикатор 19.

Автоматизаци  процесса измерений (центрировани  струны) легко обеспечиваетс  выполнением механизмов 4 перемещени  струны электрическими и соединением их со схемой 18 сравнени .

Контроль за неизменностью положени  цилиндрической вставки 9 (и соответственно датчиков положени  струны, образуемых вогнутыми пластинами) посто нно осуществл етс  в процессе работы за счет электроконтакта торцовых частей пластин 13 с металлическими шариками 8 посадочного устройства . Отсутствие контакта какой-либо фигурной пластины 12 с шариками 8 влечет за собой отключение датчика, образуемого этой пластиной, из работы, о чем сигнализирует индикатор в соответствующем преобразователе 17.

Требуема  точность совмещени  вертикальной оси цилиндрической вставки 9 с вертикальной осью репера 5 достигаетс  подбором отнощени  параметров репера 5 (диа- мера D между точками контакта посадочных щариков 8) и ширины h торцовой контактной части пластины 13.

5

0

5

0

0

0

5

0

Чувствительность и точность работы индуктивного или емкостного датчика обеспечиваютс  соответствующим соотношением диаметров d струны 3 и d цилиндрического отверсти  10 вставки 9. При необходимости на струне 3 в месте размещени  датчиков может быть выполнено цилиндрическое утолщение (накладка).

В процессе работы с отцентрированной струной возможен контроль за неизменностью ее положени , так как при смещении струны , по какому-либо направлению на соответствующем преобразователе 17 по вл етс  сигнал рассогласовани  и схема 18 сравнени  отключает индикатор 19.

В автоматическом режиме контроль центрировки струны может происходить посто нно , и при смещении струны по какой-либо причине это смещение может быть автоматически устранено.

Claims (3)

1. Устройство дл  центрировани  струны отвеса, содержащее репер с втулкой и расположенными в ней центрирующими металлическими щариками, цилиндрическую вставку со сквозным отверстием и контактирующим с ними шаровым окончанием, штатив и струну отвеса, помещенную в отверстие, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  эксплуатации, оно снабжено механизмом перемещени  струны в горизонтальной плоскости и регистрирующим узлом с переключаемыми схемами сравнени  и источником питани , к разноименным полюсам которого подключены соседние центрирующие шарики, число пар которых четное, в шаровом окончании расположены введенные фигурные контактные пластины, торцовые выходы которых на его наружную поверхность контактируют каждый с двум  соответствуюн ими соседними шариками и расположены по окружности в плоскости, перпендикул рной оси цилиндрической вставки, а выходы со стороны струны выполнены в виде равных по площади частей цилиндрической поверхности сквозного отверсти , причем кажда  пара диаметрально противоположных пластин соединена с соответствующей схемой сравнени .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что пластины выполнены токопровод щими.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что выход каждой пластины, выполненной из диэлектрика, со стороны струны выполнен в виде плоской катушки индуктивности, каждый конец которой через торцовый выход контактирует только с одним шариком.

гг

сригА

ipi/i.f