Измерительная головка системы гидростатического нивелирования

Измерительная головка системы гидростатического нивелирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

/( с

И.Ю. Васютинский, В.Л. Зайченко и 3.8. Куметайтис -:. Ы, !

1

Московский ордена Ленина институт инжейеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии

--Ф (72) Авторы нзобретени я (21) Заявнтель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА СИСТЕМЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО

НИВЕЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам нивелирования гидростатическим методом.

Известно устройство для измере.ния уровня жидкости с дистанционным съемом информации, основанное на законе полного внутреннего отражения света (1).

К недостаткам этого устройства 10 следует отнести сложность изготовления, необходимость проведения частых профилактических осмотров и чистки призмы световода..

Известны поплавковые уровнемеры, используемые в гидростатических системах $2).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измеритель20 ная головка системы гидростатического нивелирования, содержащая частично заполненный жидкостью сосуд, световод, светоподающую систему с фотоприемником, причем световод образован поверхностью жидкости и расположенным в жидкости параллельно ее поверхности зеркалом, светоподающая система установлена так, что луч света направлен в световод под углом полного внутреннего отражения, а фотоприемником служит позиционно-чувстствительный фотодатчик. Луч света от светоподающей системы посылается к поверхности жидкости под углом полного внутреннего отражения и, неоднократно отразившись от этой поверхности и зеркала, расположенного в жидкости на дне сосуда, попадает на позиционно-чувствительный фотодатчик. Для увеличения числа отражений луч может изменять направление при помощи поворотных зеркал f3).

Недостатком этого устройства является то, что при наклоне сосуда с жидкостью изменяется угол между

949339

3 йоверхностью жидкости и поверхностью зеркала, а также угол падения луча от источника света на поверхность жидкости, что вносит дополнительные погрешности в измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что световод помещен во введенный в сосуд частично погруженный в жидкость поплавок чашеобразной формы, в центре прикрепленный ко дну сосуда при помощи. гибкой нити, с отверстиями для сообщения его внутреннего объема с жидкостью сосуда.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство содержит сосуд 1, сообщающийся с другим аналогичным сосудом (на чертеже не показан). Внут ри сосуда 1 помещен частично погруженный s жидкость поплавок 2 чашеобразной формы, прикрепленный. в центре ко дну сосуда при помощи гибкой нити 3. На внутренней боковой части поплавка расположены светоподающая система 4, направляющая луч света к поверхности жидкости гюд углом полного внутреннего отражения, вертикальные поворотные зеркала 5 для изменения направления луча света s горизонтальной плоскости, позиционно-чувствительный фотодатчик 6. На дне поплавка параллельно поверхности жидкости установлено зеркало 7. Вместо зеркала можно применить ртуть. Для сообщения жидкости, находящейся во внутреннем объеме поплавка, и жидкости сосуда предусмотрены отверстия 8.

Устройство работает следующим образом.

При изменении уровня жидкости, связанном с изменением положения головки, положение света на позиционно-чувствительном фотодатчике

6 изменится. При этом величина изменения положения луча света на фотодатчике 6 больше, чем величина изменения уровня жидкости, ввиду многократного отражения луча в световоде. Так как при наклонах сосуда 1 положение поплавка чашеобразной формы 2 и его рабочих элементов не изменяется по отношению к поверхности жидкости, повышается точность измерения.

Использование поплавка 2 с ра6очими элементами исключает влияние наклонов сосуда и основания на результаты измерения и позволяет повысить точность измерения.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными системами гидро30 статического нивелирования, выпускаемыми промышленностью (например, гидростатический нивелир НшТ- 1 и

УТС модель 115), свободно от недостатков приведенных систем, точность которых в большой степени зависит от неизменности положения головок гидростатических систем и резко падает при наклонах головок или оснований.

Формула изобретения

Измерительная головка системы

25 гидростатического нивелирования, содержащая сосуд с прозрачной жидкостью, сообщающийся с другим аналогичным сосудом, световод, образо. ванйый поверхностью жидкости и зер5в калом, расположенным в жидкости, в котором установлены светоподающая система под углом полного внутреннего отражения, позиционно-чувствительный фотодатчик и вертикальные

35 поворотные зеркала о т л и ч аУ ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения влияния наклона измери.тельной головки, световод помещен

40 во введенный в сосуд частично погруженный в жидкость поплавок чашеобразной формы, в центре прикрепленный ко дну сосуда при помощи гибкой нити и имеющий отверстия для сообще-.

45 ния его внутреннего объема с жидкостью сосуда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США и .3068697, кл. 73 293, опублик. 1962.

2. Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирование. M., "Недра", 1962, с. 97, 119.

Авторское свидетельство СССР

М 731285, кл. 0 01 С 5/04, 6 01 С 9/22, 24.05.78 (прототип).

949339 р аказ 5726/23 Тираж l .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Л. Колюбакина

Редактор Н. Егорова Техред H.Ðåéâåñ Корректо Н. Король