Гидростатический нивелир

Гидростатический нивелир

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

499494

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И ЛВтОРСКОМ СВИДИтЕЛЬСтп (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.07.74 (21) 2049564/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл 2 б 01С 5/04

Государственный комите

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2 (53) УДК 528.541(088.8) Дата опубликования описания 08.12.76 (72) Авторы изобретения

Ю. В. Визиров, Е. Б. Клюшин и В. Е. Новак (71) Заявитель (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР

Изобретение относится к области гидростатического нивелирования и может быть применено при строительстве и эксплуатации прецизионных сооружений.

Известные гидростатические нивелиры, содержащие сообщающиеся сосуды и регистрирующее устройство визуального типа, обладают невысокой точностью вследствие образования мениска на регистрирующих шкалах и ограниченной разрешающей способности глаза.

Автоматизированные системы регистрации с оптическим, электрическим и емкостным объемом информации об уровне обладают, как правило, сложной дорогостоящей конструкцией, Повышение точности таких регистрирующих устройств ограничено прямой зависимостью между перемещением измеряемого об ьекта и перемещением уровня жидкости в сосудах.

В меньшей степени эти недостатки присущи гидростатическому нивелиру, сосуды которого выполнены в виде подвешенных сильфонов, и их нижние части контактируют с датчиками малых перемещений. Однако при многократной работе сильфоны изменяют первоначальные параметры, что влияет на точность измерений. Кроме того, необходимость установки высокоточных датчиков в каждой головке и определение искомого превышения как разность измеренных величин усложняет конструкцию и сам процесс измерений.

Целью изобретения является упрощение конструкции регистрирующего устройства и повышение точности измерения. Для достижения этой цели в жидкостной шланг вставлена трубка из прозрачного материала. В трубке имеется воздушная пробка или пробка из жидкости, отличающейся по цвету от заполнителя и не смешивающаяся с ним. Трубка выставляется горизонтально с помощью уровня или маятника, Такая конструкция устройства позволяет регистрировать не изменение высоты столба жидкости, а объем перетекающей жидкости при изменении высоты столба. При перетекании жидкости смещение пробки от первоначального прямопропорционально отношению квадратов радиусов сосуда и трубки.

На фиг. 1 показан предложенный гидростатический нивелир; на фиг. 2 — регистрирующее устройство нивелира.

Гидростатнческий нивелир состоит из двух сосудов 1, частично заполненных жидкостью. д5 Между собой сосуды 1 соединены жидкостным

2 и воздушным 3 шлангами. В жидкостном шланге установлено регистрирующее устройство 4.

Регистрирующее устройство (фиг. 2) состозо ит из калиброванной по внутреннему диамет499494 где r — радиус трубки;

h — ход пробки, СР

2r — К/г „

3 ру прозрачной трубки 5, пробки 6 и подставки

7, с помощью которой трубка установлена в горизонтальное положение. Трубка является частью жидкостного шланга и имеет отсчетную шкалу 8. Пробка 6 перекрывает все сечение трубки и представляет собой воздушный пузырек или жидкость, отличающуюся по цвету от заполнителя. Пробка в первоначальном положении установлена по центру трубки, и отсчетная шкала направлена в обе стороны от этой нулевой отметки.

Трубка 5 при помощи подставки 7 с уровнем 9 приведена в горизонтальное положение для того, чтобы заполнитель пробки, плотность которого отличается от плотности основного заполнителя, не оказывал дополнительного давления на заполнитель в шланге.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При изменении положения сосудов (й, вертикальное перемещение одного из них относительно первоначального) нарушается гидростатическое равновесие, и жидкость перетекает из одного сосуда в другой до тех пор, пока равновесие не установится вновь, Объем перетекающей жидкости в этом случае выражается формулой: пс >R

2 где R — радиус стакана.

При перетекании жидкости происходит перемещение пробки.

Объем трубки, соответствующий ходу пробки, равен объему перетекающей жидкости т 2 С " пт

4. где К вЂ” коэффициент связи между изме. нением высоты сосуда и перемещением пробки.

Для.регулировки величины пробки на труб5 ке имеется ответвление 10 с краном 11 и грушей 12.

Устройство просто в изготовлении и эксплуатации, обладает высокой чувствительностью, позволяет исключить ошибку темпера10 турных деформаций, если установить два регистрирующих устройства у каждой головки.

Выбирая соответствующие размеры гидростатических сосудов и трубки, можно получить необходимое значение коэффициента К. Например, при R=10 см, r=l см, К=50.

Следовательно, пробка переместится на величину, в 50 раз большую, чем изменится высота сосуда.

По величине смещения пробки можно достаточно точно вычислить величину изменения разности высот гидростатических сосудов, Стоимость гидростатических нивелиров снижается на 50 — 70 /О за счет значительного упрощения конструкции отсчетного устройства.

З0

Формула изобретения

Гидростатический нивелир, содержащий соединенные шлангами сосуды с жидкостью и регистрирующий орган, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, шланг с жидкостью снабжен горизонтально установленной, калиброванной

40 по внутреннему диаметру, прозрачной, проградуированной трубкой с помещенной внутри свободного перемещающейся пробкой, например, в виде воздушного пузырька, равного по диаметру внутреннему сечению трубки и сое45 диненной через отверстие в боковой стенке с механизмом образования и регулирования воздушного пузырька.

499494

Состави|ель Ю. Ступко

Техред Е. Митрофанова Корректор И. Познйковскай репактор Н. Коган

МОТ, Загорский филиал

Заказ 3732 Изд. Ха 1063 Тираж 863 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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