Гидростатическая система для определения взаимного положения объектов

Гидростатическая система для определения взаимного положения объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам гид. ростатического нивелирования, и может быть использовано для определения взаимных горизонтальных и вертикальных смещений объектов. 3 Известны устройства для определения горизонтальных смещений, которые применяются на разных этапах строительства, монтажа и експлуатапии инженерных соору.жений. Наиболее распространенными являются мерные жезлы, нутрометры fl) и(2).

Также известно устройство, определящ шее отклонение от горизонтальной плос» кости, содержащее сосуд с двумя камера- ми, соединенными полой трубкой и частич. но наполненными жидкостью. Камеры снабжены поплавками, соединенными с концами дельного стержня, который вращается во- круг поперечйой оси, прикрепленной к труб30 ке, благодаря чему оба поплавка не могут подниматься оКновременно. Датчики приближения определяют положение поплавков

2 и вырабатывают электрические выходные сигналы, зависящие от положения поплав ков (31 .

Однако указанные устройства не поэво» ляют производить измерения плановых смешений. Для наблюдений за вертикальными смещениями часто используются устройства гидростатического нивелирования.

Результаты измерений вертикальных и плановых взаимных смещений неоднознач ны. Вследствие этого дополнительно воз-. никает вопрос решения неоднозначности.

Наиболее близким к изобретению по технйческой сущности является гидрост& тический нивелир; содержащий частично заполненные жидкостью сосуды, соединенные гибким шлангом и снабженные датчи- ками фиксации уровня жидкости (4) .

Бель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения горизонтальных взаимных смещений объектов одновременно с вертикальными.

3 960529 ф

Укаэанная newü достигается тем, что Гидростатическая система работает гидростатическая система, содержащая следующим образом . частично заполненные жидкостью сосуды, При плановых взаимных смещениях соединенные гибким шлангом, и датчики наблюдаемых объектов 2 перемещаются фиксации уровня жидкости для определения 5 сообщающиеся сосуды 1 вместе с закреп« . высотного положения точек, включающие ленными инварными стержнями 7, привов себя вертикальные стержни, снабжена дя во вращение преобразующее устройство ,горизонтально установленным полым ин- 9, угловое движение которого соответст варным стержнем, преобразующим устрой- венно передается на вертикальный стер.ством и датчиком горизонтальных переме- lO жень 10, изменяя высотное положение щений, укрепленным на конце вертикаль- датчиков перемещений пропорционально !

:ного стержня, установленного во втулке горизонтальному перемещению. Верхний в центральной части сосуда с возможнос датчик определяет положение опорной тыо вертикального перемещения, причем " точки 11,: а нижний - положение уровня один конец инварного стержня жестко за- l5 жидкости в сосуде. Они вырабатывают креплен на стенке сосуда, а другой введен электрические сигналы, пропорциональные в смежный сосуд через сильфон с возмож- соответствующим вертикальным расстояностью перемещения.и связан через. npeod- ниам. Горизонтальное взаимное смещение разуюшее устройство и вертикальный стер- .определяют как разницу вертикальной asжень с датчиком горизонтальных переме- 2Ф нейной величины между нижним датчияом шений и датчиком фиксации уровня жщ - .перемещения и уровнем жидкости в сосу кости. де в исходном цикле измерений и очередПреобраэ юшее устройство выполнено ном цикле с введенной соответствующей в виде подпружиненного стального ролика поправкой за изменение уровня жидкости . с резиновым покрытием, касающегося го 25 s системе, определенной в исходном со« риэонтального и вертикального стержней. суде 3, и вычисляют по формуле дЯ

На чертеже изображена гидростатичес- Ь„;Ъ„+Ч,, где и Р - взаимное плановое кая система для определения взаимного смешенйе Ь1 = вертикальное расстояние положения объектов. ° . от нижнего датчика 5 до уровня жидкости

Гидростатическая система содержит 3я в исходном цикле измерений; Ь„- та же сообщающиеся сосуды,1, размещенные на . линейнаа величина, определенная в очереднаблюдаемых объектах 2 и исходный сооб- HQM цикле измерений; (- поправка за щающийся сосуд 3, установленный на опор- изменение уровня жидкости. ном репере 4, снабженные датчиками 5 . Превьпнение вычисляют по формуле фиксации yposHa жидкости aas определения 35 Ь - = /g а. - (Ь.-ф, 1- :,- 1»

I высотного положения точек и датчиком 6

-горизонтальных перемещений.

Смежные сосуды 1 и 3 попарно и по следовательно соединены горизонтально ус-1

49 тановленными инварными стрежнями 7, кото рые могут быть выполнены полыми для поддержания опнакового атмосферного павления в воздушных объемах сосудов. Один конец каждого стержня 7 жестко закреплен в стенке сосудов 1 и 3, другой конец введен во внутреннюю часть смежного сосуда 1 через снльфон 8 для герметизации сосуда 1.

Преобразующее устройство 9 выполнено, например, в виде подпружиненного стального ролика с резиновым покрытием, ка» саюшегося своей поверхностью горизонталь но установленного стержня 7 и вертикального стержня 10, на концах которого закреплены датчик 5 фиксации уровня жидкости и датчик . 6 горизонтальных перемеше- М ний. Под крышкой сосуда 1 жестко установлена пластина 11, служащая опорной точкой сосуда.

ГДЕ tl ° - ПРЕВЫШЕНИЕ МЕждУ 1 и 1+1

1 1М точками е

4 и el ° извес тнаа постоянная величина, 1.1+1 равная расстоянию от дна сосуда до опорной точки Д.1;

Ь1 и Ъ1+ - вертикальное расстояние от нижнего датчика 5 до уровня жидкости в сосуде;

С н c- - известная постоянная seams1+< на, равная расстоанию между верхним и нижним датчиками;

3 - и 3 - вертикальное расстояние от .

1+1 верхнего датчика 6 до опорной точки; поправка за изменение уровня жидкости, определенная да1 чиком 5 перемещения в сосуде 3. °

Но так как при изготовлении устройст ва условия cl 4 + и С„= С;+ вы5 96052 держивают, превышение следует вычислять по формуле

Использование предлагаемой гидростатической системы дпя определения взаимного положения объектов, по сравнению с известными устройствами, обеспечивает следующие преимущества: определение взаимных горизонтальных и вертикальных 10 смещений объектов одним устройством, непрерывный одновременный контроль за ,плановыми и вертикальными смещениями, унификация получаемой информации, ускорение определения параметров измерений, 15 повышение производительности..

Формула изобретения

1. Гидростатическая система для определения взаимного положения объектов, содержащая частично зайолненные жидкостью сосуды, соединенные гибким шлангом, и датчики фиксации уровня жидкости для у определения высотного положения точек, включавшие в себя вертикальные стержни, отличающаяся тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей путем обеспечения определенпя го-30 ризонтальных взаимных смещений объектов одновременно с вертикальными, она снабжена r îðèçîíòàëüíî установленным полым инварным стержнем, преобразующим уст»

9 б ройством и датчиком горизонтальных перемещений, укрепленным на конце вертикального стержня, установленного во втулке в центральной части сосуда с возмож« ностью вертикального перемещения, прйчем один конец инварного стержня жестко закреплен на стенке сосуда, а другой введен в смежный сосуд через сильфон с возможностью перемещения и связан через преобразующее устройство и вертикальный стержень с датчиком горизонтальных перемещений и датчиком фиксации уровня . жидкости.

2. Система по и. 1. о т л.и ч а ющ а я с я тем, что, преобразующее уст ройство выполнено в виде подпружиненного стального ролика с резиновым покрытием, касающегося горизонтального и вертикального стержней.

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве. °

М., Недра, 1976, с. 86 - 94.

2.Сундаков Я. А. Геодезические работы при возведении крупных промышленных сооружений и высотных зданий. М., "Недра», 1980, с. 272 - 273.

3. Патент Великобритании

34 1366576, кл. С 1 Й, 11.09.74.

4. Васютинский И. 10. Гидростатическое нивелирование. Гидростатический прибор УГС, модель 115. М.. Недра", 1976, с, 72.

ВНИИПИ Заказ 7245/45 Тираж 614 Подписное

Филиал ППП Патент,. r. Ужгород, ул. Проектная, 4