Гидростатический нивелир
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСА
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
oi 697816
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено060378 (2)) 2587595/18-10 (51)м. Кл. с присоединением заявки М (23) ПриоритетG 01 С 5/04
G 01 С 9/22
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК528. 541 (088. 8) Опубликовано 1511.79, Бюллетень М 42
Дата опубликования описания 1511.79 (72) Авторы изобретения
И. Ю. Васютинский и В. Д. Ранцев
Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (71) Заявитель (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР
Изобретение относится к геодезическому приборостроению и предназна- . чено для производства нивелирования гидростатическим методом.
Известны гидростатические нивелиры, обеспечивающие дистанционный съем информации (1) — (3) . Однако они не позволяют автоматически регулировать положение объектов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является .гидростатическое устройство, позволяющее корректировать положение наблюдаемого оборудования по высоте в процессе 15 его эксплуатации. Это устройство содержит опорную и измерительную головки, электрически связанные с домкратными устройствами и шаговыми двигателями, а также элементы авто- 20 матики и кодирующий диск. Кодирующий диск механически связан с домкратом объекта (4).
Недостатки данного устройства заключаются в том, что для его работы обязательно требуются измерительные головки, дающие информацию о положении уровня жидкости или, иначе, о перемещении фиксирующего и м нта в них ло момента контакта 3О с уровнем в импульсном коде, а также необходимости присутствия оператора, дающего команду на циклические измерения и регулировку положения объектов.
Цель изобретения — упрощение конструкции устройства и обеспечение автоматической регулировки положения объектов постоянно. цель достигается тем, что в гидростатическом 1ивелире, содержащем заполненные жидкостью сообщающиеся сосуды с фиксированными точками, взаимодействующими с датчиками перемещений, кинематически соединенными с объектами и электрически — с устройством для регулирования положения объектов, каждый из сообщающихся сосудов соединен с объектом с помощью пружины.
На чертеже приведена принципиальная схема гидростатического нивелира.
Устройство содержит сообщающиеся сосуды 1, частично заполненные жидкостью, датчики 2 перемещений,электродвигатели 3, усилители 4 постоянного тока, пружины 5, воздушные шланговые соединения 6, мягкие соединения 7, жидкостные шланговые соединения 8, подставки 9 под шланговые соедин.ния, 697816 юстируемье объекты 10 и домкратные устройства 11 для.регулирования положения объектов.
Сосуды 1 связаны между собой воздушным 6 и жидкостным 8 шланговыми
Соединениями, установленными на подставках 9.
Сосуды соединены с объектами 10 наблюдения через пружины 5. (. 1панги 6, 8 имеют мягкие соединения 7. Датчики перемещений 2 взаимодействуют с фиксированными точками сосудов и электрически связаны с электродвигателями 3 домкратных устройств ll через у илители 4 постоянного тока. 15
Устройство работает следующим образом.
При изменении положения одного иэ объектов в сообщающихся по воздуху и по жидкости сосудах 1 изменяется по О ложение уровня жидкости по законам гидростатики.При этом, благодаря наличию пружин 5,на которых сосуды подвеше. ны к наблюдаемьм объектам 10, изменяются и положения фиксированных точек в днищах сосудов, взаимодейст— вующих с датчиками 2 перемещений.
Датчики перемещений (например, индуктивные, емкостные, механотронные) генерируют сигналы, полярность кото рых зависит от направления смещения фиксированной точки сосуда. Полярность сигналов датчиков разных сосудов противоположна. Эти сигналы являются управляющими для электродвигателей домкратных устройств 11 объектов 10.
Они поступают на электродвигатель через усилитель 4 тока.
Домкратное устройство приводит всю систему в исходное положение. Таким образом, при смещении одного из объ- 4П ектов работают оба домкратных устройства до тех пор, пока оба объекта не возвратятся в исходное горизонтальное положение. Устройство работает не по команде оператора а пос- 45 тоянно автоматически. для устранения„влияния воздушного
6 и. жидкостного 8 шлангов на работу системы устройство содержит гибкие соединения 7, а сами шланги устанавливаются стационарно на подставках 9.
При соответствующем подборе параметров пружин можно увеличить чувствительность устройства и, при условии равенства веса сосудов и равноценности характеристик пружин, иметь три положения равновесия — два устойчивых и одно неустойчивое, причем последнее является основным (рабочим) . При этом положении вес жидкости в одном сосуде равен весу жид- 60 кости В другом, а датчики посылают на усилители постоянного тока сигналы, равные нулю. При отсутствии внешних воздействий. система может находиться в таком состоянии как угодно долго. 65
Если один из объектов изменяет свое положение по высоте, согласно законам гидростатики, жидкость перетекает иэ одного сосуда в другой, нарушается равновесие системы. При этом срабатывают пружины. Результатом этого процесса является переход =истемы в одно из состояний устойчивого равновесия. Наличие датчиков, управляющих домкратами, исключает этот переход. Сигналы,:поступающие на усилители постоянного тока и управляющие электродвигатели, позволя- ют постоянно возвращать систему в исходное состояние неустойчивого равновесия. Порог срабатывания системы определяется чувствительностью пружин.
В устройстве можно использовать датчики, позволяющие регистрировать лишь знак перемещения оборудования, а не его величину. Возможно юстирование целой группы элементов оборудования.
Устройство предназначено для использования, например, на ускорителях заряженных частиц, на антенных комплексах и других аналогичных объектах, где требуется корректировка положения оборудования в процессе эксплуатации.
При использовании устройства отпадает необходимость присутствия оператора, так как система работает автоматическими не требуется применения сложных измерительных головок, дающих информацию в дискретном. коде из системы исключаются узлы автоматики: шаговые двигатели, кодирующий диск, коммутатор, счетчик числа полных оборотов кодирующего диска и другие. формула изобретения
Гидростатический нивелир, содержащий заполненные жидкостью сообщающиеся сосуды с фиксированными точками, взаимодействующими с датчиками перемещений, кинематически соединенными с объектами и электрически — с устройством для регулирования положения объектов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения автоматической регулировки положения объектов постоянно, каждый из сообщающихся сосудов соединен с объектом с помощью пружины.
Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе
1. Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирозание, М., Недра, 1976, с. 131-135.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 241715, кл. G 01 F 23/28, 1967.
3. ° Авторское свидетельство СССР
Р 325489, кл. G 01 С 9/18, 1970.
4. Авторское свидетельство СССР
Р 409069, кл. G 01 С 5/04, 1971 (прототип) .
697816
Составитель Л. Колюбакина
Редактор Л. Алексеенко Техред H. Бабурка Корректор Т. Скворцова
Заказ 6557/14
Тираж 844 Подписное
ЦНИИПИ 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