Уровень

Уровень

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УРОВЕНЬ, содержащий стеклянный корпус, заполненный наполнителем с пузырьком, и размещенное в нем компенсационное тело, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях тепловых воздействий, компенсационное тело выполнено пустотелым из эластичного материала, заполнено веществом с упругостью насьпценных паров, меньшей упругости насыщенных паров наполнителя, и снабжено сетчатой жесткой оболочкой, верхняя образующая которой выполнена эквидистантной нижней образующей пузырька.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(59 С 01 С 9/28

/ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21) 3618163/24-10 (22) 08.07.83 (46) 23. i1.84. Бюл. У 43 (72) П.M. Гламаздин и Н.И. Тарасенко (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (53) 528.54(088.8) (56) 1. Елисеев С.В. Геодезические инструменты и приборы. M. "Недра", 1973, с. 98-106.

2. Товчигренко С.С. Уровни и методы их исследования. M. "Стандартгиз", 1965, с. 25 (прототип). (54)(57) УРОВЕНЬ, содержащий стеклянный корпус, заполненный наполнителем с пузырьком, и размещенное в нем компенсационное тело, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях тепловых воздействий, компенсационное тело выполнено пустотелым из эластичного материала, заполнено веществом с упругостью насыщенных паров, меньшей упругости насыщенных паров наполнителя, и снабжено сетчатой жесткой оболочкой, верхняя образующая которой выполнена эквидистантной нижней образующей пузырька.

1125471

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к уровням, используемым в нивелирах, теодолитах, экзаменаторах, квадртнтах, оптических и других приборах.

Известен уровень, в котором основным элементом является цилиндрическая стеклянная ампула с наполнителем, в которой находится пузырек„

Ампула закреплена в оправе и имеет 10 шкалу, проградуированную в угловой мере (1) .

Основным фактором, отрицательно влияющим на точность уровня явля" ются температурные условия его ра- 15 боты. Влияние температурного Фактора на точность измерений проявляется двояко. Во-первых, при нагревании наполнитель и корпус ампулы расширяются. При этом их объем иэменяется 20 неодинаково из-за различного коэффициента объемного расширения. Объем корпуса увеличивается меньше, нежели объем наполнителя, поскольку имеет меньший коэффициент объемного ðàñ- 25 ширения. В результате расширение корпуса не компенсирует расширение наполнителя и последний расширяется за счет уменьшения объема пузырька, а так как тарировка ампулы произво- 30 дится для строго определенной длины пузырька, то изменение ее приводит к уменьшению точности измерений.

Во-вторых, нагрев наполняющей жидкости пРиводит к ее стратификации,35 т.е. к образованию в ней свободно- конвективных восходящих токов, обус-. ловленных изменением плотности наполнителя при нагревании.

Механическое. воздействие таких вихрей на пузырек приводит к его хаотическим перемещениям в различных направлениях, неопределенности положения его нуль-пункта во времени.

Описанное явление черезвычайно затрудняет установку пузырька в нульпункт. Кроме того, даже при установке уровня в нуль-пункте время удержания пузырька уровня в нем будет недостаточно для проведения качественных измерений.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является уровень, содержащий стеклянную цилиндрическую ампулу, заполненную напол- 55 ннтелем с пузырьком и размещенное в ней компенсационное тело в виде стеклянного цилиндра (2) .

Недостатками известного устройства являются большая погрешность измерения за счет возникновения температурного расширения наполнителя.

Кроме того, для наполнителей, применяемых в настоящее время в ампулах уровней (спирты, сернистый эфир) IpH воздействии,возможных на практике внешних тепловых потоков, толщина слоя наполнителя, при которой возникает устоичивая турбулентная конвекцня, равна 2,5-3 мм. Микроконвективное ламинарное движение возможно уже при толщине слоя жидкости 1,5

2 мм.

Однако при рекомендуемых соотношениях размеров диаметра амплулы и компенсационного стеклянного цилиндра (12,5/?,5) в ампулах имеются объемы наполнителя с высотой, гораздо большей укаэанных размеров (до

5 мм). Таким образом, наличие в ампуле компенсационного тела в виде стеклянного цилиндра не исключает влияния конвективного движения наполнителя на точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений в условиях тепловых воздействий.

Поставленная цель достигается тем, ч..о в уровне, содержащем стеклянный корпус, заполненный наполнителем с пузырьком„ и размещенное в нем компенсационное тело, последнее выполнено пустотелым из эластичного материала, заполнено вешеством с упругостью насыщенных паров, меньшей упругости насьпценных паров наполнителя, и снабжено сетчатой жесткой оболочкой, верхняя образующая которой выполнена эквидистантной нижней образующей пузырька.

° Ha чертеже изображен уровень, поперечное сечение.

Устрсйство состоит из стеклянного корпуса ампулы 1, в котором находится наполнитель 2 с пузырьком 3 и компенсационным телом 4, заключенным в жесткую сетчатую оболочку 5, упирающуюся в корпус ампулы 1 в точках а и в . Жесткая сетчатая оболочка 5 расположена эквидистантно нижней образующей пузырька 3 на расстояни

1,5-2 мм от нее в зависимости от вида наполнителя 2.

Устройство работает следующим образом.

25471

Составитель В,Лыков

Редактор П. Коссей Техред 3. Палий Корректор А.Тяско

Заказ 8527/29 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 11

При проведении измерений в условиях тепловых воздействий внешнее тепло, поступая через корпус ампулы

1 к наполнителю 2, приводит к температурному расширению последнего.

Все температурные расширения жидкого наполнителя 2 воспринимают эластичное компенсационное тело 4 за счет сжатия или расширения находящегося в нем вещества. При этом, так как упругость его насыщенных паров в диапазоне рабочих температур меньше, чем аналогичный параметр паров наполнителя в пузырьке 3, то оно измекяет свой объем при расширении или сжатии жидкого наполнителя в первую очередь, позволяя пузырьку 3 сохранять свой объем постоянным. Изменение температуры в процессе измерения не влияет на линейный размер пузырька 3 и, следовательно, точность измерений при любых температурных условиях остается постоянным.

Далее, при внешнем тепловом воздействии на наполнитель, в нем начинает развиваться температурная стратификация. Однако из-за малых объемов наполнителя высота слоя напол4 кителя нигде не превышает 1,5-2 мм и поэтому B нем не могут развиваться ни устойчивая турбулентная копвекция, ни микроконвективные лампнарные движения, которые в состоянии механическим воздействием изменить положение пузырька в нуль-пункте.

Имеюшая место при таких талщинах слоя наполнителя (1,5-2 мм) термокапиллярная конвекция на поведении пузырька не отражается. Таким образом, положение пузырька в нуль-пунк те в момент измерений полностью стабилизируется.

Использование изобретения позволяет повысить общую точность геодезических измерений за счет поддержания постоянной точности измерений щ уровнем в широком диапазоне внешних тепловых воздействий. Кроме того, при использовании геодезических приборов с предлагаемыми уровнями увеличивается производительность труда на 157. за счет стабилизации положения пузырька в нуль-пункте во время проведения измерений в условиях тепловых воздействий.