Способ гидродинамического нивелирования

Способ гидродинамического нивелирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ заключающийся в том, что непрерывно поднимают свободную поверхность жидкости и измеряют уровень жидкости в сообщающихся с баком сосудах, установленных на контролируемых точках, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности, путем уменьшения влияния ошибок/ связанных с изменением температуры жидкости и других параметров системы, производят замеры в сообщающихся сосудах два раза при двух заданных площадях свободной поверхности жидкостив уравА нительном баке.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3367285/18-10 ,(22) 11.12.,81 (46) 30.09.83..Бюл. М 36 (72) A.М.Бархударян, P.A.Ìoâñåñÿí и П.В.Амбарцумян (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (53) 528 546(088.8) (56) 1. Нестеренко Г.С. Применение водяного нивелира при движении горных пород, - Горный журнал, 1952, 9 6 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 480906, кл. G 01 С 9/22, 06.04.73 (прототип).

3C5D G 01 (5 04 G 01 С 22 (54) (57) СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСЕОГО

НИВЕЛИРОВАНИЯ заключающийся в том, что непрерывно поднимают свободную поверхность жидкости и измеряют уровен жидкости в сообщающихся с баком сосудах, установленных на контролируемых точках, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, путем уменьшения влияния ошибок, связанных с изменением температуры жидкости и других параметров системы, производят замеры в сообщающихся сосудах два раза при двух заданных площадях свободной поверхности жидкости в урав4 нительном баке.

1044975

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения превышений с помощью сообщающихся сосудов, наполненных однородной жидкостью.

Известен способ гидродинамического нивелирования, основанный на условии статического равновесия жидкости в системе, состоящей иэ сообщающихся сосудов-нивелиров. При использовании укаэанного способа в гор-10 ном деле превышение определяется путем подъема уровня жидкости в системе до тех пор, пока жидкость не коснется электрода в контролируемом сосуде,. после чего измерение уровня )5 производится при статическом равновесии жидкости по отсчетному устройстну сосуда, установленного на репере (1), Указанный метод измерений недостаточно совершенный, так как при поступлении сигнала от какого-либо из и сосудон приходится добиваться такого состояния, при котором во-перных, обеспечинается устойчивый «непрерываЮщийся в результате колебания урон- . ня в системе) сигнал о наступлении контакта жидкости с электродом в контролируемом сосуде, во-вторых жидкость будет находиться в равновесии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической, сущности является способ гидродинамического нинели" рования, основанный на использовании заполняемых однородной жидкостью сообщающихся сосудов, один из 35 котoрblx (измерительный) расположен на репере, а остальные, снабженные контактными электродами, установлены на контролируемых точках (2).

Согласно известному способу про- 40 изводят непрерывное и равномерное изменение н одном направлении свободной поверхности жидкости н уравнительном баке, в процессе которого производят съем информации о поло- 45 жении уроння жидкости в контролируемых сосудах, учитывая при этом потери энергии жидкости между соответствующими сосудами.

Однако для определения превышения между контролируемыми точками необходимо непрерывно производить измерение уровня жидкости в баке на подъемном механизме, что практически трудно осуществить. Необходимо также при определенной скорости поднятия бака в лабораторных условиях определить потери энергии между соотве тстнующими сосудами. Потери энергии изменяются, если изменяются температура жидкости и другие парамет- 60 ры системы, что влияет на точность измерений.

На изнестном методе основана система гидродинамического нивелирования (СГДН), при помощи которой мож" но определить смешение (т.е ° изменение превышения) точек. При измерении смешений нет необходимости измерять уровень в подъемном баке.

При этом методе принимается, что потери энергии между сосудами при нсех циклах йзмерений одинаковые.

Однако эти потери будут разными за счет изменения температуры и других факторов системы, что влияет на точность измерений.

Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения влияния ошибок, связанных с изменением температуры, жидкости и других параметрон системы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гидродинамического нивелирования, заключающемуся в том, что непрерывно поднимают свободную поверхность жидкости н уравнительном баке и измеряют уровень жидкости в сообщающихся с баком сосудак, установленных на контролируемых точках, производят замеры в сообщающихся сосудах два раза при двух заданных площадях свободной понерхности жидкости в уравнительном баке.

На фиг.1 приведена принципиальная схема системы для осуществления способа; на фиг.2 — двухсекционный уравнительный бак, вид в плане; на фиг.3 — пьеэометрические линии при каждом замере (условно).

Для осуществления предлагаемого способа в СГДН в качестне устройства, изменяющего уровень жидкости в сосудах, применяют уравнительный бак, оборудованный подъемным механизмом (реверсивный двигатель с редуктором) и отсчетным устройством для съема информации о положении уровня жидкости в контролируемых сосудах и разделенный внутри стенкой перегородкой — на две автономные секг В ции с площадями Р и F . После первого замера, когда уравнительный бак возвратится в исходное положение, открывается клапан в патрубке и восстанавливается сообщение жидкости из второй секции с общей системой, в связи. с чем при втором замере увеличивается расход жидкости, поступающий в систему при подъеме бака эа то же время, а следовательно, скорость движения и, как следствие, потери энергии ноэ— растают, меняется уклон пьезометрической линии жидкости ° Зная величины

/ О площадей F0 и F можно легко найти связь между компонентами, входящими в формулы для определения превышений при кажд<1м замере и включаю/ fI щими в себя величины Fo и Г . Используя эту связь и имея показания счетчиков о положении уровня жидкости в контролируемых сосудах, можно по1044975

F F где AÄ вЂ” определяемая и известная для каждой конкретной системы величина; 40 площадь секции уравнительного бака, сообщающейся с системой; площадь сечения.сосудар — площадь попеРечного сечения 45 соединяющих трубопроводов. втором замере клапан К открыПри вают и о+ Fp) f

+ a Fö+HF) лучить формулу для определения превышений, в которую не войдут выражения для потерь энергии, зависящие от температуры и одинаковые в нашем случае в двух замерах, так как замеры следуют один эа другим и практически температуру за это время можно считать постоянной. В итоге получается результат, свободный от погрешностей, свяэаннык с температурой. 10

На нивелируемых точках 1,2,3,... Fn устанавливаются одинаковые сообщающиеся сосуды. В верхней части каждого сосуда на одинаковом расстоянии от основания установлены контактные 15 электроды 1, Э, ... э,„,, каждый из которых соединен со счетным устройством,находящимся на пульте управления.

Там же располагается двухсекционный уравнительный бак, оборудованный клапаном. Измерения ведут кодовоимпульсным методом с момента начала движения жидкости в системе до момента контактирования жидкости с соответствующими электродами. 25

Перед началом измерения бак заправляют жидкостью и уровень воды в Системе общий с двумя секциями в баке °

При первом замере во время поднятия уравнительного бака клапан К закрывают и в системе движение жидкости создается за счет изменения уровня в другой секции. При этом где f — площадь секции уравнительного бака, оборудованного клапаном.

Az

Если обозначить — = m, то опредеА ляемое превышение вычисляют по формуле "

I II

51Н к и 1)

4 n 1-к=

Ф- 4

1 II где Н„ и Н,„ разности числа им" пульсов, поступивших на счетчики i --ro и K-го сосудов, выраженные в единицах длины (MM) соответственно при первом (с одним штрихом) и втором (с двумя штрихами) замерах.

Н вЂ” определяют по формуле

1-К и = — Ьм„)

1-к Ко ()+и « ) 1 к

Fo где lj - -скорость поднятия двухсекционного уравнительного бака; . k0 - число импульсов, передаваемых. за единицу времени; и М„ - число импульсов, поступив-! ших на счетчик 1 -го, К -го сосудов.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными возможность определения превышений между контролируемыми точками, не измеряя уровня жидкости в баке подъемного механизма, что упрощает и облегчает процесс измерения,.так как измерение непрерывно изменяющегося уровня жидкости трудно осуществить на практике простыми способами; исключение ошибок, связанных с изменением температуры жидкости, так как замеры следуют один за другим и практически температуру эа это время можно считать постоянной, что повышает точность измерения.

Кроме того, система гидродинамического нивелирования, основанная на предлагаемом способе, позволит определять не только смешения контролируемых точек, но и превышения между ними.

ФсСоставитель Р. Найденова

Редактор A.Лежнина Текред Л.Пилипенко Корректор, О.Билак

«Ф

Заказ 7533/38 Тиран 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Укгород, ул. Проектная, 4