Устройство для гидростатического нивелирования

(54)(57) УСТРО ЧЕСКОГО НИВЕЛИ сообщающиеся с костью, электр уровня, включе раторов, и вто ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ И(56) 1, Авторское свидетельство СССРВ 265472 кл, С 01 С .5/04, 29.08,68.2, Авторское свидетельство СССР( 01 С 9/22, 20,03,79 (прототип),СТВО ДЛЯ ГИДРОСТАТИОВАНИЯ, содержащеесуды с рабо ей жидды емкостных датчико ные. в цепи автогене- ичный прибор, о т л ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерений путем уменьшения влияния температуры ок. ружающей среды, в нем в каждый сосуд помещен сообщающийся с ним стакан с сильфоном, один торец которого жестко соединен с корпусом сосуда, а другой, подвижный торец, жестко соединен с расположенным в полости сильфона изолятором, на котором установлена пластина, образующая с корпусным. торцом сильфона компен. сационную электрическую емкость, внутренний объем сильфона заполнен диэлектриком с больи 1 ой диэлектри. ческой проиицаемостью и высокимтемпературным коэффициентом объем-ного расширения, а электрод, образующий одну из обкладок рабочей. емкости, помещен между стенками стакана и сосуда.,Изобретение относится к измерительной технике в частности, кприборам для гидростатического нивелирования с дистанционной передачей информации,Известен гидростатический уровень, содержащий заполняемый жидкостью сильфон, который взаимодействует своей подвижной частью с датчиком перемещений 1) .Недостатком такого устройства . 10является небольшой диапазон измеряе"мых уровней.Известны гидростатические нивелиры, в сообщающихся сосудах которыхустановлены емкостные датчики 2),Недостатком этйх устройств является сложность компенсации паразитной,емкости подводящих провоДов, что затрудняет выполнение измерений с дистанционной передачей информации.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсягидростатический нивелир, содержащийсообщающиеся по жидкости сосуды, вкаждом из которых расположены элект"роды емкостных датчиков и автогенератор 3) ., . Недостатком известного гидростатического нивелира является необходимость строгого учета температуры при высокоточных измерениях,с 30целью уменьшения (исключения) погрешности измерений за счет температурных деформаций столба жидкости в каждом сосуде,.Цель изобретения - повышение 35точности измерений путем уменьшения влияния температуры окружающейсреды. Поставленная цель достигаетс, 40тем, что в устройстве для гидростатического нивелирования, содержащем сообщающиеся сосуды с рабочейжидкостью, электроды емкостных датчиков уровня, включенные в цепи автогенераторов, и вторичный прибор, 45в каждый сосуд помещен сообщающийся с ним. стакан ссильфоном, одинторец которого жестко соединен с корпусом сосуда, а другой, подвижныйторец жестко соединен с расположенным в полости сильфона изолятором,на котором установлена пластина,образующая с корпусным торцом сильфона компенсационную электрическую,емкость, внутренний объем сильфона 55заполнен диэлектриком с большой диэлектрической проницаемостью и высоким температурным коэффициентомобъемного расширения, а электрод,образующий одну из обкладок рабочейемкости, помещен между стенками стакана и сосуда,На фиг, 1 приведена принципиальная схема устройства, на фиг. 2эквивалентная электрическая схемаколебательного контура устройства. 65 В устройстве для гидростатического нивелирования (фиг, 1), содержащем сосуд 1 с рабочей жидкостью2, имеется сообщающийся с сосудомотсек в виде стакана 3, внутри которого расположен сильфон 4, заполненный диэлектриком 5, Один торецсильфона жестко соединен с корпусомсосуда, а дрязгой, подвижный торецсильфона, жестко соединен с расположенным в полости сильфона изолятором б, на котором установленапластина 7, образующая с корпусным торцом сильфона компенсацион-,ную электрическую емкость. Г".еждустенками стакана и сосуда помещенэлектрод 8, образующий рабочую емкость устройства.Катушка .9 индуктивности и конденсаторы 10 и 11 совместно с конструктивными конденсаторами рабочей икомпенсационной емкостей образуютколебательный контур автогенератора12, с которого сигналы подаются навторичный прибор 13.Конденсаторы 14 и 35 (фиг. 2) являются конструктивнымГ, которые образуют соответственно рабочую икомпенсационную емкости колебательного контура устройства.устройство работает следующим.образом.При изменении положения уровнярабочей жидкости 2 в сосуде 1 (например, в результате изменения высот"ного положения сосуда) изменяетсяфрабочая емкость конструктивного конденсатора 14, следствием чего является изменение частоты вырабатываемых автогенератором 12 электрических колебаний, что и регистрируется вторичным прибором 13, например частотомером. Если температура рабочей жидкости 2 не изменяется, неизменной остается и емкостьконденсатора 15, Если, например,при неизменном положении сосуда 1повысится температура рабочей жидкости 2, повысится и уровень рабочей жидкости, в сосуде, в результатечего увеличится емкость конденсатора 14, Одновременно с этим увеличится объем диэлектрика 5 в сильфоне4, что приводит к удалению пластины7 от корпусного торца сильфона, т.е.к уменьшеник емкости конденсатора 15.В итоге общая емкость кблебательногоконтура останется неизменной,Наоборот,при уменьшении температуры рабочей жидкости 2 рабочая емкость конденсатора 14 снизится, однако сжатие диэлектрика 5 в сильфоне 4 приводит к сближению пластины7,с корпусным торцом силъфона, т,е,к увеличению емкости конденсатора 15,В итоге общая емкость колебательногоконтура также останется неизменной,Емкость конденсатора 11 обычноберут большой и поэтому емкость коЭаказ 9817/46 Тираж 602 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 лебательиого контура С определяется формулой С = Сц+ С С/.Ск+ СО), где С- рабочая емкость конструктивного конденсатора 14;С - компенсационная емкостьконструктивного конленсатора 15С - емкость добавочного конденсатора 10, преднаэна"ченного для подстройкивсего, колебательного контура обычно СпС) .Подбирая форму и габариты силь- фона 4,состав диэлектрика 5, а также форму и габариты,обкладок рабочей емкости 14 и состав рабоче". жидкости 2, можно добиться по:тоянства значения емкости колебательного контура устройства в широком температурном диапазоне,Использование,предлагаемого устрОйства в системах гидростатического. нивелирования при высокоточных измерениях позволяет повысить производительность всего комплекса измери" тельных работ в 1,5-2 раза по сравнению с известным, за счет исключения необходимости выполнения измерений температуры в каждом сосуде исоответственно, освобождения оператора от вычислений температурных поправок.