Дистанционный гидростатический нивелир

Дистанционный гидростатический нивелир

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

na òåí ио-1е;.ничесная

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВМ

Союз Соватсиии

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено11д4. 77 (21) 2472972/18-10 с присоединением заявки №Гоеударатееииый июмитет

СССР ао делам изебретений и аткрытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.р2.79,Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 19.О2.7 (72) Авторы изобретения

В. Я. Степанов, М. С. Брызгунов и А. В. Новиков

Институт физики и механики горных пород

АН Киргизской ССР (71) Заявитель (54) ДИСТАНЦИОННЫЙ ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР

Изобретение относится к приборостроению, в частности к дистанционным гидростатическим нивелирам, которые используются при геодезических наблюдениях и геофизических исследованиях, например для изучения вертикальных деформаций верхних слоев земной коры, в связи с вопросами сейсмологии, горного дела, строительства гидроузлов, водохранилищ, крупных промышленныx сооружений и т. и.

Известны гидростатические нивелиры, со держащие два сообщающихся сосуда, заполненных рабочей жидкостью, в которых расположены электроды емкостных датчиков уровня жидкости, включенных в измерительную мостовую схему (I). этих нивелирах при дистанционном отсчете показаний емкость соединительных проводов достигает значительных величин и.шунтирует емкости датчиков, а это снижает чувствительность датчиков и приводит к нестабильности показаний. Попытка компенсировать влияние емкости соединительных проводов приводит к значительному усложнению схемы прибора.

Известны также «обратные отвесы», используемые при измерениях деформации со2 оружений и содержащие заполненные жидкостью сосуды, выполненные с осевым патрубком в дне, в котором прохоДит гибкая нить, соединенная с поплавком (2), (3)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидростатический нивелир, содержащий сосуды, соединенные шлангами для воздуха и жидкости. Каждый сосуд разделен подвижным дном на два объема, в верхнем расположен поплавок из нержавеющей стали и жидкость. Поплавок жестко связан с плунжером катушки индуктивного датчика, . находящийся в жидкости и закрепленной на подвижном, в вертикальной плоскости, дне сосуда. Под подвижным дном установлены нарезной вал (винт микрометра) с

15 диском и набором точных шестерней, перемещающих подвижное дно сосуда и жответствеино закрепленную на нем индуктивную катушку (4).

Однако в известном устройстве индуктивная катушка находится в жидкости (агрессивная среда), что значительно усложняет ее конструкцию; точность показаний обеспечивается лишь при отсутствии 1акло647524 нов. и боковых смещений плунжера, жестко соединенного. с поплавком.

Цель изобретения -- упрощение конструкции, повьинение надежности устройства и точности измерения в течение длительного времени при дистанционном сьеме информации.

Для этого в предлагаемом гидростатическом нивелире, содержащем герметически закрытые сообщактщиеся сосуды, заполненные жидкостью, в каждом из которых fPacположен поплавок, соединенный с плунйером индуктивного датчика перемещений, катушка которого установлена с возможностью линейного перемещения, индуктивный дат- чик помещен под дном сосуда, снабженного осевым патрубком, в котором размещена гибкая нить, соединяющая плунжер, снабженный уравновейивающим грузом с поплавком, имеющим кольцевую форму и расположенным соосно с патрубком.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Дистанционный гидростатический нивелир содержит сосуд 1, сообщающийся посредством жидкостного шланга 2 и воздушного шланга 3 с другим сосудом (на чертеже не показан), поплавок 4, имеющий форму пустотелого кольца с несквозным осевым отверстием и углом скоса, равным краевому углу смачивания. Поплавок 4 установлен соосно с патрубком 5 и осью сосуда. Под дном сосуда жестко крепится Г-образное основание 6, в его вертикальном пазу установлена каретка 7, перемещаемая при помощи микрометрического винта 8. На каретке 7 установлены круглый уровень 9, обеспечивающий ее вертикальную установку, электронный блок 10 и при помощи юстировочных болтов 1! катушка 12 индуктивного датчика, в которой соосно с ней посредством подвески, выполненной в виде плоской спиральной пружины, установлен плунжер 13, верхний конец последнего через гибкую нить (тягу) 14 соединен с поплавком 4, а к его нижнему концу подвешен уравновешивающий груз 15.

Нивелир работает сле;:ующим образом.

При вертикальном смещении точки, на которой установлен нивелир, жидкость в сосудах перераспределяется, при этом происходит верти альное перемещение поплавка 4 и соединенного с ним через гибкую нить 14 плунжера 13 относительно катушки 12, что вызывает пропорциональное изменение частоты выходного сигнала электронного блока 10. По достижении крайнего предела измерения частотным преобразователем (равного 1 — 2 мм), корпус катушки 12 микрометрическим винтом 8 вручную вновь устанавливается на середину диапазона измерения преобразователя.

Формула изобретения

Дистанционный гидростатический нивелир, содержащий герметически закрытые сообщающиеся сосуды, заполненные жидкостью, в каждом из которых расположен поплавок, соединенный с плунжером индуктивного датчика перемец1ений, катушка последнего установлена с возможностью линейного перемещения, а также электронный блок, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повьииеиия надежности и точности измерений, плунжер снабжен уровновешивающим грузом, а сосуд— осевым патрубком, в котором размещена гибкая нить, поплавок выполнен в форме кольца соосного патрубку и соединенного гибкой нитью с плунжером, а индуктивный датчик помещен под дном сосуда.

Источники информации, принятые во вниманке при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР № 318814, кл, G Ol С 9/14, 1967..

2. Михелев Д. Ш. и др. Геодезические измерения при изучении деформаций крупных инженерных сооружений, М., Недра, 1977, с. 19.

3. Патент Японии !07 Е!,,43 — 14913, 40 968.

4. Phil. Trans. R. Roc. !.ond. А. 274, 223 — 226, 1973. Printed 1n Great Britain, D. К. Воwer. б47524

Составитель Л. Колгобакина

Т крея О. Луговая Коррс ктор!1. Макаревич

Тираж 865: 11одиисное.Редактор 1 . 1!тк i:û;

Зака 289/ 18

Ц14!1И11И Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий! 1 3035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал !!11П а Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектиая, 4