Электроконтактный измеритель высоты жидкого тела с ионной проводимостью относительно исходного уровня

Электроконтактный измеритель высоты жидкого тела с ионной проводимостью относительно исходного уровня

Реферат

Изобретение относится к области линейных измерений и может быть использовано для измерения высоты жидких тел, имеющих ионную проводимость, в частности, в птицеводстве при оценке инкубационных качеств куриных яиц путем измерения высоты содержимого белка и желтка относительно базовой поверхности.

Известно определение высоты белка относительно горизонтальной поверхности с помощью микрометра, подвижно установленного на стойке. (Кн. Промышленное птицеводство. - М.: Колос, 1978 г. - с.355-356, рис.43). Недостатком известного устройства является низкая точность замера, при котором момент соприкосновения штока с поверхностью белка и желтка контролируется визуально.

Известно устройство для измерения линейных размеров, содержащее измерительный наконечник, связанный с ним измерительный преобразователь с отсчетным блоком, базовую поверхность и включенный между ними индикатор контакта измерительного наконечника с изделием, выполненного в виде блока измерения электрического сопротивления. (Авторское свидетельство SU №906231 А. Устройство для измерения линейных размеров. - МКИ₄: G 01 В 7/02. - Бюл. №30, 15.08.89). Недостатком известного устройства является то, что для измерения объекта требуется настройка устройства с помощью аттестованного образца (эталона) на заданный диапазон сопротивлений цепи, включающий образец, после которой образец заменяют измеряемым объектом, и снятие отсчета показаний блока измерения электрического сопротивления осуществляют в заданном диапазоне сопротивлений измеряемых объектов.

Известно устройство для измерения виброперемещений, содержащее индикатор часового типа, микрометрический винт для перемещения штока индикатора с установленным на нем измерительным наконечником, подпружиненным вдоль оси штока и электрически контактирующим с электроконтактным датчиком, установленным на объекте измерения, подключенные через аттенюатор к входам усилителя-ограничителя, выход последнего подключен к блоку сравнения с регистратором сравнения. (Авторское свидетельство SU №1469340 А1. Устройство для измерения виброперемещений. - МКИ₄: G 01 В 7/02. - Бюл. №12. 30.03.89). Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является отсутствие возможности применения его для измерения высоты жидких тел.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности измерений высоты жидких тел, имеющих ионную проводимость, относительно горизонтальной поверхности.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является высокая точность измерений высоты жидких тел, имеющих ионную проводимость, относительно исходного уровня измерений.

Указанный технический результат достигается тем, что, в известном электроконтактном измерителе высоты токопроводящего тела относительно исходного уровня, содержащем установленный на стойке корпус, размещенный в нем подвижный измерительный шток с электроконтактным наконечником, который посредством гайки имеет кинематическое соединение с микрометрическим винтом и связан с измерителем линейных перемещений, а электрические контакты наконечника соединены с электронной схемой, вызывающей при контакте наконечника с токопроводящим телом включение электронной схемы согласно предложенному техническому решению,

внутри наконечника на уровне торца размещена пара разнополюсных электродов, соединенных с электронной схемой, а последняя соединена с электрическим источником света, включающим при контакте разнополюсных электродов на торце наконечника с токопроводящим телом световой сигнал, при котором с измерителя линейных перемещений считывается высота токопроводящего тела относительно исходного уровня;

измеритель линейных перемещений выполнен в виде шкалы отсчета с нониусом, последний закреплен на измерительном штоке посредством кронштейна, перемещающемся в пазу корпуса, а вдоль паза выполнена шкала отсчета;

измеритель линейных перемещений выполнен в виде индикатора часового типа, закрепленного на корпусе, для чего шток индикатора одним концом соединен с электроконтактным наконечником, а другим с гайкой микрометрического винта;

гайка микрометрического винта выполнена разъемной с возможностью ускоренного перемещения измерительного штока вдоль микрометрического винта до исходного уровня торца электроконтактного наконечника и обратно на расстояние более высоты токопроводящего тела;

корпус установлен на стойке с возможностью вертикального перемещения относительно исходного уровня и снабжен зажимным устройством для закрепления его на стойке;

в электронную схему введен прерыватель электрического тока, отключающий электронную схему в крайнем верхнем положении измерительного штока;

он снабжен автономным электропитанием;

источник света установлен на корпусе.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного электроконтактного измерителя высоты токопроводящего тела относительно исходного уровня, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

На чертеже показана общая схема предложенного электроконтактного измерителя высоты токопроводящего тела относительно исходного уровня с нониусной шкалой отсчета.

Электроконтактный измеритель высоты токопроводящего тела относительно исходного уровня содержит установленный на стойке 1 корпус 2, размещенный в нем подвижный измерительный шток 3 с электроконтактным наконечником 4. Посредством разъемной гайки 5 шток 3 имеет кинематическое соединение с микрометрическим винтом 6 и связан с измерителем 7 линейных перемещений. Корпус 2 установлен на стойке 1 с возможностью перемещения относительно исходного уровня 8 измерения и снабжен зажимным устройством 9 для закрепления его на стойке 1. Внутри наконечника 4 на уровне торца 10 размещена пара разнополюсных электродов 11, расположенных друг от друга на расстоянии l=1,0 мм, которые соединены с электронной схемой 12, а последняя соединена с размещенным на корпусе 2 электрическим источником света 13, включающим при замыкании на торце 10 электродов 11 токопроводящим телом 14 световой сигнал, после чего с измерителя 7 считывается высота h измеряемого тела 14 относительно уровня 8. Гайка 5 соединена с ручкой управления 15, с помощью которой шток 3 ускоренно перемещается вдоль винта 6 до уровня 8 торцом 10 наконечника 4 и обратно на расстояние более высоты h тела 14. Измеритель 7 выполнен в виде шкалы отсчета 16 с нониусом 17, последний закреплен на штоке 3 посредством кронштейна 18, перемещающимся в пазу 19 корпуса 2, а вдоль паза 19 выполнена шкала отсчета 16.

В электронную схему 12 введен прерыватель 20 электрического тока, отключающий электронную схему 12 в крайнем верхнем положении штока 3 посредством установленного на нем упора 21. Электроконтактный измеритель снабжен автономным электропитанием 22. Электроконтактный измеритель может быть выполнен с индикатором часового типа, закрепленным на корпусе, для чего шток индикатора одним концом соединяется с наконечником 4, а другим с гайкой 5 винта 6.

Электроконтактный измеритель высоты токопроводящего тела относительно исходного уровня работает следующим образом.

На первом этапе выполняется подготовка измерителя к работе.

Ручкой 15 разъемная гайка 5 освобождается от микрометрического винта 6, с помощью ручки 15 измерительный шток 3 с электроконтактным наконечником 4 из крайнего верхнего положения ускоренно перемещается вниз вдоль винта 6 до совпадения начала отсчета нониуса 17 и нулевой отметки шкалы отсчета 16 и закрепляется гайкой 5 с помощью ручки 15, а при необходимости корректируется вращением винта 6 с помощью маховика 25. При этом упор 21 отходит от прерывателя 20 и включает в работу электронную схему 12. Затем зажимным устройством 9 корпус 2 раскрепляется на стойке 1 и наконечник 4 вместе с корпусом 2 перемещается по стойке 1 вниз торцом 10 до уровня 8, которым является увлажненное дно чашки «Петри» 26, установленной на основании 27 стойки 1. При соприкосновении с влажным дном чашки 26 происходит замыкание влагой электродов 11 на торце 10, включается источник света 13 и корпус 2 закрепляется на стойке 1 с помощью зажимного устройства 9. С помощью ручки 15 гайка 5 освобождается от винта 6 и вместе со штоком 3 и наконечником 4 ускоренно перемещается вверх вдоль винта 6 торцом 10 на расстояние более h, закрепляется гайкой 5 и, при необходимости, корректируется вращением винта 6 с помощью маховика 25. После этого торец 10 наконечника 4 протирается до исчезновения света на источнике 13.

На втором этапе выполняется измерение высоты h токопроводящего тела 14, например содержимого куриного яйца. Для этого содержимое куриного яйца осторожно выливается в чашку «Петри» 26, которая размещается на основании 27 стойки 1 так, чтобы вершина содержимого яйца располагалась непосредственно под электроконтактным наконечником 4. Вращением микрометрического винта 6 с помощью маховика 25 наконечник 4 медленно опускается до соприкосновения торца 10 с поверхностью белка с желтком, последним происходит замыкание разнополюсных электродов 11, срабатывает электронная схема 12 и включается источник света 13, прекращается вращение винта 6 с помощью маховика 25 и результат измерения высоты h считывается с помощью нониуса 17 со шкалы отсчета 16. С целью повышения достоверности измерения замер высоты h может производиться несколько раз путем подъема и опускания штока 3 с наконечником 4 посредством вращения маховика 25 по часовой или против часовой стрелки.

На третьем этапе выполняется завершение работы.

Ручкой 15 разъемная гайка 5 освобождается от микрометрического винта 6, с помощью ручки 15 измерительный шток 3 с электроконтактным наконечником 4 из нижнего положения ускоренно перемещается вверх вдоль микрометрического винта 6 и закрепляется гайкой 5 с помощью ручки 15. При этом упор 21 нажимает на прерыватель 20 и отключает работу электронной схемы 12. Чашка «Петри» 26 снимается с основания 27 стойки 1, торец 10 наконечника 4 очищается от влаги. После этого электроконтактный измеритель высоты готов к выполнению следующего измерения.

На электроконтактный измеритель высоты токопроводящего тела относительно исходного уровня разработана конструкторская документация, изготовлен и испытан в работе опытный образец, который показал высокую точность измерения. Данный измеритель рекомендован в птицеводство для оценки инкубационных качеств куриных яиц.

1. Электроконтактный измеритель высоты жидкого тела с ионной проводимостью относительно исходного уровня, содержащий установленный на стойке корпус, размещенные в нем подвижный измерительный шток с электроконтактным наконечником, который посредством гайки имеет кинематическое соединение с микрометрическим винтом и связан с измерителем линейных перемещений, а электрические контакты наконечника соединены с электронной схемой, вызывающей при контакте наконечника с жидким телом включение электронной схемы, отличающийся тем, что внутри наконечника на уровне торца размещена пара разнополюсных электродов, соединенных с электронной схемой, а последняя соединена с электрическим источником света, включающим при контакте разнополюсных электродов на торце наконечника с жидким телом световой сигнал, после которого с измерителя линейных перемещений считывается высота жидкого тела относительно исходного уровня.

2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что измеритель линейных перемещений выполнен в виде шкалы отсчета с нониусом, последний закреплен на измерительном штоке посредством кронштейна, перемещающимся в пазу корпуса, а вдоль паза выполнена шкала отсчета.

3. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что измеритель линейных перемещений выполнен в виде индикатора часового типа, закрепленного на корпусе, для чего шток индикатора одним концом соединен с электроконтактным наконечником, а другим с гайкой микрометрического винта.

4. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что гайка микрометрического винта выполнена разъемной с возможностью ускоренного перемещения измерительного штока вдоль микрометрического винта до исходного уровня торца электроконтактного наконечника и обратно на расстояние более высоты токопроводящего тела.

5. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что корпус установлен на стойке с возможностью вертикального перемещения относительно исходного уровня и снабжен зажимным устройством для закрепления его на стойке.

6. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что в электронную схему введен прерыватель электрического тока, отключающий электронную схему в крайнем верхнем положении измерительного штока.

7. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен автономным электропитанием.

8. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что источник света установлен на корпусе.