Устройство для гидростатического нивелирования

Патент 1059424

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ, содержащее сообщающиеся сосуды с рабо-сей жидкостью , электроды емкостных датчиков уровня, включенные в цепи автогенераторов , и вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьиюния влияния температуры окружающей среды, в нем в каждый сосуд помещен сообщающийся с ним стакан с Сильфоном, один торец которого жестко соединен с корпусом сосуда, а другой, подвижный торец, жестко соединен с расположенным в полости сильфона изолятором, на котором установлена пластина, обраэуюш.ая с :корпусным торцом сильфона компен . садионную электрическую емкость, внутренний объем сильфона заполнен диэлектриком с боль&Ьй диэлектри .. ческой проницаег.юстью и высоким температурным коэффшдаеятом объемного расширения, а электрод, обраЭукяций одну из обкладок рабочей емкости, помещен между стенками стакана и сосуда.. :л ;о 4 N0 4;;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ШВМЛИП

РЕСПУБЛИК ае си) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) .3487783/1810 (22) 08,09,82 (46) 07 ° 12,83. Бюл, 9 45 (72) И.A.Tàïëàøâèëè и Н.И-Таплашвили (7i) Ереванский политехнический инстйтут им, К.Маркса

:(53) 528 ° 546 -(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

В 265472, кл. 6 01 С .5/04, 29.08,68.

2. Авторское свидетельство СССР .Р 508674, кл. С 01 С 5/04, 14,01.74.

3, Авторское свидетельство СССР

Р 823861, кл. G 01 С 5/04;

Q 01 С 9/22, 20,03,79 (прототип), (54){57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ, содержащее сообщающиеся сосуды с рабо ей жидкостью, электроды емкостных датчиков уровня, включенные. в цепи автогенераторов, и вторичный прибор, о т л и-, 3(5Н! 1 С 5 04 6 01. С 9/22 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерений путем уменьшения влияния температуры ок. ружающей среды, в нем в каждый сосуд помещен сообщающийся с ним стакан с сильфоном, один торец которого жестко соединен с корпусом сосуда, а другой, подвижный торец, жестко соединен с расположенным в полости сильфона изолятором, на котором установлена пластина, образующая с корпусным торцом сильфона компен. сационную электрическую емкость, внутренний объем сильфона заполнен диэлектриком с больи1ой диэлектрической проиицаемостью и высоким температурным коэффициентом объем- Я ного расширения, а электрод, образующий одну из обкладок рабочей. емкости, помещен между стенками стакана и сосуда.

1G59424

Изобретение относится к измерительной технике,, в частности, к приборам для гидростатического нивелирования с дистанционной передачей информации, Известен гидростатический уро- 5 вень, содержащий заполняемый жидкостью сильфон, который взаимодействует своей подвижной частью с датчиком перемещений (13 .

Недостатком такого устройства . 10 является небольшой диапазон измеряемых уровней.

Известны гидростатические нивелиры, в сообщающихся сосудах которых установлены емкостные датчики t2j, Недостатком этйх устройств являI ется сложность компенсации паразитной, емкости подводящих провоДов, что затрудняет выполнение измерений с дистанционной передачей информации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся по жидкости сосуды, в каждом из которых расположены электроды емкостных датчиков и автогенератор f3) . . Недостатком известного гидростатического нивелира является необходимость строгого учета температуры при высокоточных измерениях., с 30 целью уменьшения (исключения) погрешности измерений за счет температурных деформаций столба жидкости в каждом сосуде, Цель изобретения - повышение 35 точности измерений путем уменьшения влияния температуры окружающей среды.

Поставленная цель достигаетс. 40 тем, что в устройстве для гидростатического нивелирования, содержащем сообщающиеся сосуды с рабочей жидкостью, электроды емкостных датчиков уровня, включенные в цепи автогенераторов, и вторичный прибор, 45 в каждый сосуд помещен сообщающий« ся с ним. стакан с сильфоном, один торец которого жестко соединен с корпусом сосуда, а другой, подвижный торец жестко соединен с расположен- 50 ным s полости сильфона изолятором, 1 на котором установлена пластина, образующая с корпусным торцом сильфона компенсационную электрическую, емкость, внутренний объем сильфона 55 заполнен диэлектриком с большой диэлектрической проницаемостью и высоким температурным коэффициентом объемного расширения, а электрод, образующий одну из обкладок рабочей емкости, п9мещен между стенками ста кана и сосуда, На фиг, 1 приведена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 эквивалентная электрическая схема колебательного контура устройства. 65

Н устройстве для гидростатического нивелирования (фиг. 1), содержащем сосуд 1 с рабочей жидкостью

2, имеется сообщающийся с сосудом отсек в виде стакана 3, внутри которого расположен сильфон 4, заполненный диэлектриком 5. Один торец сильфона жестко соединен с корпусом сосуда, а дрязгой, подвижный торец сильфона, жестко соединен с расположенным в полости сильфона изолятором б, на котором установлена пластина 7, образующая с корпусным торцом сильфона компенсацион- . ную электрическую емкость. Г".ежду стенками стакана и сосуда помещен электрод 8, образующий рабочую емкость устройства.

Катушка 9 индуктивности и конденсаторы 10 и 11 совместно с конструктивными конденсаторами рабочей и компенсационной емкостей образуют колебательный контур автогенератора

12, с которого сигналы подаются на вторичный прибор 13.

Конденсаторы 14 и Q (фиг. 2) являются конструктивным Г, которые образуют соответственно рабочую и компенсационную емкости колебательного контура устройства. устройство работает следующим. образом.

При изменении положения уровня рабочей жидкости 2 в сосуде 1 (например, в результате изменения высот" ного положения сосуда) изменяется рабочая емкость конструктивного конденсатора 14:, следствием чего является изменение частоты вырабатываемых автогенератором 12 электрических колебаний, что и регистрируется вторичным прибором 13, например частотомером. Если температура рабочей жидкости 2 не изменяется, неизменной остается и емкость конденсатора 15, Если, например, при неизменном положении сосуда 1 повысится температура рабочей жидкости 2, повысится и уровень рабочей жидкости: в сосуде, в результате чего увеличится емкость конденсатора 14, Одновременно с этим увеличится объем диэлектрика 5 в сильфоне

4, что привсдит к удалению пластины

7 от корпусного торца сильфона, т.е. к уменьшеник емкости конденсатора 15.

В итоге общая емкость кблебательного контура останется неизменной, Наоборот,при уменьшении температуры рабочей жидкости 2 рабочая емкость конденсатора 14 снизится, однако сжатие диэлектрика " в сильфоне 4 приводит к сближению пластины

7.с корпусным торцом силъфона, т,е. к увеличению емкости конденсатора 15, В итоге общая емкость колебательного контура также останется неизменной.

Емкость конденсатора 11 обычно берут большой и поэтому емкость ко1059474

Составитель Л.Колюбакина

Редактор A.Шандор Техред у!.Костик Корректор С,Шекмар

Заказ 9817/46 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 лебательиого контура С определяется формулой i

С = С, + С С„/.(С„ + С„, где С вЂ” рабочая емкость конструк тивного конденсатора 14;

C> вЂ” компенсационная емкость конструктивного конленсатора 15

С - емкость добавочного конденсатора 10, преднаэна" ченного для подстройки всего, колебательного контура обычно Си ъ С ) .

Подбирая форму и габариты сильфона 4,состав диэлектрика 5, а также форму и габариты,обкладок рабочей емкости 14 и состав рабоче ". жидкости 2, можно добиться по=тоянства значения емкости колебательного контура устройства в широком температурном диanазоне.

Использование .предлагаемого устрОЦства в системах гидростатического. нивелирования при высокоточных измерениях позволяет повысить производительность всего комплекса измерительных работ в 1,5-2 раза по сравнению с известным, за счет исключения необходимости выполнения измерений температуры в каждом сосуде и,,соответственно, освобождения оператора от вычислений температурных поправок.