Гидростатический нивелир
Патент 748133
Авторы
Гидростатический нивелир
Иллюстрации
Реферат
(и> 748 1 33
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 0304.78 (21) 2598842/18-10 (с присоединением заявки Но
G 01 С 5/04
G 01 С 9/22 (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 528. 541 (088.8) Опубликовано 150780. Бюллетень М 26
Дата опубликования описания 15.0780 (72) Авторы изобретения
A.Ì. Амельянец и И.Ю. Васютинский (71) Заявитель
Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (54) РИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР
Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам гидростатического нивелирования.
Известны нивелиры, в которых для демпфирования колебаний уровня жидкости подбирают собтветствующие параметры элементов нивелира, длину и радиус соединительного шланга, радиусы измерительных сосудов N и 12) .
Наиболее близким по технической сущности к изобретеиию является гидростатический нивелир, реализующий способ повышения точности измерений при гйдростатическом нивелировании 15 путем уменьшения влияния колебаний жидкости в системе сообщающихся сосудо в ) 3) .
Цивелир содержит сообщающиеся сосудй и устройство для демпфирования 20 колебаний уровня жидкости в виде затвора, расположенного вблизи одного сосуда, в середине системы или в укаэанных местах одновременно $4). При образовании колебательного процесса определяют равновесное положение уровня жидкости и в момент прохождения уровня через него сообщение между сосудами перекрывают при помощи затворов. Кинематическая энергия по- 30 тока жидкости преобразуется в энергию упругопластической деформации соединительного шланга. Через промежуток времени, определяемый параметрами соединительного шланга, восстанавливают прерванное сообщение. Эти операции можно повторить до полного прекращения колебаний уровня жидкос,ти..
Недостатком описанного устройства является то,что процесс демпфирования не идет непрерывно и требует вмешательства операторов,т.е. не автоматизирован. Сам факт образования колебательного процесса регистрируется не дистанционно, а визуально операторами, по изменениям положения уровня в сосудах, что не всегда удобно и производительно.
Целью изобретения является непрерывное автоматическое демпфирование колебаний уровня жидкости и дистанционный контроль их наличия.
Цель достигается тем, что в гидростатическом нивелире, содержащем сообщающиеся сосуды, частично заполненные жидкостью, встроенное в разрыв соединительного шланга устройство для демпфирования колебаний уровня жидкости и регистрирующий прибор, 748133 устройство для демпфирования выполнено в виде преобразователя кинетичес-. кой энергии потока жидкости, к нагрузке которого через кабельное соединение подключен регистрирующий прибор, а сам преобразователь кинетической энергии потока жидкости выполнен в виде генератора электрической энергии, ротор которого механически связан со встроенной в разрыв соединительного шланга турбиной, а выход соединен с нагрузочным резистором.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показаны преобразователь 1 кинетической энергии потока жидкости 2, соединительный шланг 3, турбина 4, лопасти 5 турбины, вал 6, ротор 7 генератора, генератор 8 электрической энергии, нагрузочный резистор 9, кабельное соединение 10, сосуды 11, регистрирую- 20 щий прибор 12.
Устройство содержит сосуды 11, сообщающиеся между собой посредством соединительного шланга 3, в разрыв которого встроен преобразователь кинетической энергии потока жидкости.
Преобразователь 1 содержит турбину 4 с лопастями 5, связанную посредством вала 6 с ротором 7 генератора 8 электрической энергии. На выходе генератора 8 включен нагрузочный резистор 9, соединенный через кабельное соединение 10 со входом регистрирующего при- . бора 12.
Устройство работает следующим образом.
При наличии потока жидкости 2, обусловленного ее колебаниями, вращаются лопасти 5 ттууррббиинны ы 4 4. Часть кинетической энергии потока жидкости 2 посредством вала 6 турбины 4 переда- 40 ется ротору 7 генератора 8. Генерируемая при этом электрическая энергия необратимо преобразуется в тепло, выделяющееся на резисторе 9. Протекающий через резистор 9 электрический ток генератора 8 создает на нем падение напряжения, которое регистрирует прибор 12.(вольтметр,осциллограф). По показанию регистрирующего прибора 12 контролируют наличие колебаний уровня жидкости 2 в сосудах 11. Дистанционность контроля достигают соответствующим выбором длины кабельного соединения 10.
Дйя снижения порога чувствительност4 успокоительного устройства 1 ротор 7 и турбину 4 можно выполнить малоинерционными, с низким трением в опорах. Большие значения мощности потока жидкости 2, имеющие место, например при заполнении гидростати- gQ ческой системы, способны разрушить турбину 4. Для предотвращения этого лопасти 5 выполняют из упругого материала, так что при близкой к критическим- значениям мощности потока они деформируются, уменьшая тем самым нагрузку на турбину 4.
Процесс демпфирования колебаний уровня жидкости в нивелире не требует присутствия операторов, идет непрерывно, и автоматически обеспечивается оперативность и дистанционность контроля состояния равновесия в гидростатической системе, что очень важно, так как в период, когда происходят колебания, наблюдения вести не рекомендуется.
Устройство следует внедрять в системах, где в процессе измерений под влиянием внешних условий могут возникать колебания уровня жидкости, например при передаче отметок через водные преграды и в подвесных гидростатических системах. Оно может быть применено также в любых переносных гидростатических нивелирах с целью повышения производительности труда путем непрерывного активного сокращения времени колебания уровня жидкости.
Устройство можно использовать вне зависимости от вида отсчетной системы в сосудах нивелира.
Экономическая эффективность определяется тем, что полностью отпадает необходимость присутствия операторов, устройство работает автоматически в непрерывном режиме.
Формула изобретения
Гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды, частично заполненные жидкостью, встроенное в разрыв соединительного шланга устройство для демпфирования колебаний уровня жидкости и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью непрерывного автоматического демпфирования колебаний уровня жидкости и дистанционного контроля их наличия, устройство для демпфирования колебаний уровня. жидкости выполнено в виде преобразователя кинетической энергии потока жидкости, к нагрузке которого через кабельное соединение подключен регистрирующий прибор, а преобразователь выполнен в виде генератора электрической энергии, ротор которого механически связан с встроенной в разрыв соединительного шланга турбиной, а выход соединен с нагрузочным резистором.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Васиютинский И. Гидростатическое нивелирование. М.,"Недра," 1976, с. 43-49.
2. Schu! Gunter. Systematische
Fehler des hydrostatischen Niyellemehts und Vertabren zu ihrer Ausachaftungfe Vегоff Dtsch good Kommiss
Bayer Akad. Wiss, 1956, В, Р 27, 73,S.
748133
Составитель А. Колюбакин
Редактор М. Батанова Техред A. Щепанская Корректор Ю. Макаренко
Тираж 801 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 4219/26
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3. Авторское свидетельство СССР
М 489940, кл. G 01 С 5/00, G 01 С 9/22, 1974..
4. Васютинский И. Ю., Захарин В.Н.
Способ сокрашения времени колебаний уровня жидкости в гидростатической системе большого протяжения. Исследования по геодезии, азрофотосъемке и картографии. Межвузовский сборник
М 11. М., 1976. с. 89-107 (прототип)