Уровень

(19) (11) 9/28афс ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИй И ОаРЫТ ГОСУД АРСПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ л. У 43ин и Н,И. Тена Трудовонерио-строи асенко Красльныйдезические1 евНедра астичного ериала, з апол о ых нных етча- обра- стантю насыще еществом с упруго аров, меньшей упр аров наполнителя, ой жесткой оболоч ости на вни и ме "Стандар и снабженоой, верхнялнена эквид т зующая которои вып ной нижней образующ и пузырька. АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Киевский ордного Знамени инжеинститут(54)(57) УРОВЕНЬ, содержащий стеклянный корпус, заполненный наполнителем с пузырьком, и размещенное внем компенсационное тело, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях тепловых воздействий, компенсационное тело выполнено пустотелым изИзобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к уровням, используемым в нивелирах, теодолитах, экзаменаторах, квадртнтах, оптических и других приборах.Известен уровень, в котором основным элементом является цилиндрическая стеклянная ампула с наполнителем, в которой находится пузырек Ампула закреплена в оправе и имеет 10 шкалу, проградуированную в угловой мере Я .Основным Фактором, отрицательно влияющим на точность уровня явля ются температурные условия его ра боты. Влияние температурного Фактора на точность измерений проявляется двояко. Во-первых, при нагревании наполнитель и корпус ампулы расширяются. При этом их объем иэменяется 20 неодинаково из-за различного коэФфициента объемного расширения. Объем корпуса увеличивается меньше, нежели объем наполнителя, поскольку имеет меньший коэФФициент объемного рас ширения, В результате расширение корпуса не компенсирует расширение наполнителя и последний расширяется за счет уменьшения объема пузырька, а так как тарировка ампулы произво дится для строго определенной длины пузырька, то изменение ее приводит к уменьшению точности измерений,Во-вторых, нагрев наполняющей жидкости приводит к ее стратиФикации,5 т.е, к образованию в ней свободно- конвективных восходящих токов, обусловленных изменением плотности наполнителя при нагревании.Механическое воздействие таких вихрей на пузырек приводит к его хаотическим перемещениям в различных направлениях, неопределенности положения его нуль-пункта во времени.Описанное явление чрезвычайно затрудняет установку пузырька в нуль- пункт. Кроме того, даже при установке уровня в нуль-пункте время удержания пузырька уровня в нем будет недостаточно для проведения качественных измерений.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является уровень, содержащий стеклянную цилиндрическую ампулу, заполненную напол ннтелем с пузырьком и размещенное в ней компенсационное тело в видестеклянного цилиндра Недостатками известного устройства являются большая погрешность измерения за счет возникновения температурного расширения наполнителя.Кроме того, для наполнителей, применяемых в настоящее время в ампулахуровней (спирты, сернистый эФир) привоздействии,возможных на практикевнешних тепловых потоков, толщинаслоя наполнителя, при которой возникает устоичивая турбулентная конвекция, равна 2,5-3 мм. Микроконвективное ламинарное движение возможноуже при толщине слоя жидкости 1,52 мм.Однако при рекомендуемых соотношениях размеров диаметра амплулы икомпенсационного стеклянного цилиндра (12,У,5) в ампулах имеютсяобъемы наполнителя с высотой, гораздо большей укаэанных размеров (до5 мм). Таким образом, наличие в ампуле компенсационного тела в видестеклянного цилиндра не исключаетвлияния конвективного движения наполнителя на точность измерений,Целью изобретения является повышение точности измерений в условияхтепловых воздействий,Поставленная цель достигаетсятем, чо в уровне, содержащем стеклянный корпус, заполненный наполнителем с пузырьком и размещенное внем компенсационное тело, последнеевыполнено пустотелым из эластичногоматериала, заполнено веществом с упругостью насыщенных паров, меньшей упругости насьпценных паров наполнителя, и снабжено сетчатой жесткой оболочкой, верхняя образующая которой выполнена эквидистантной нижней образующей пузырькаНа чертеже изображен уровень,поперечное сечение,Устрсйство состоит из стеклянного корпуса ампулы 1, в котором находится наполнитель 2 с пузырьком 3 и компенсационным телом 4, заключенным в жесткую сетчатую оболочку 5, упирающуюся в корпус ампулы 1 в точках а и Ь . Жесткая сетчатая оболочка 5расположена эквидистантно нижнейобразующей пузырька 3 на расстояни1,5-2 мм от нее в зависимости отвида наполнителя 2,Устройство работает следующимобразом.Заказ 8527/29 Тираж 586 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 11При проведении измерений в условиях тепловых воздействий внешнее тепло, поступая через корпус ампулы 1 к наполнителю 2, приводит к температурному расширению последнего. Все температурные расширения жидкого наполнителя 2 воспринимают эластичное компенсационное тело 4 за счет сжатия или расширения находящегося в нем вещества, При этом, так как упругость его насыщенных паров в диапазоне рабочих температур меньше, чем аналогичный параметр паров наполнителя в пузырьке 3, то оно измекяет свой объем при расширении или сжатии жидкого наполнителя в первую очередь, позволяя пузырьку 3 сохранять свой объем постоянным, Изменение температуры в процессе измерения не влияет на линейный размер пузырька 3 и, следовательно, точность измерений при любых температурных условиях остается постоянным.Далее, при внешнем тепловом воздействии на наполнитель, в нем начинает развиваться температурная стратификация. Однако из-за малых объемов наполнителя высота слоя напол 4кителя нигде не превышает 1,5-2 мм и поэтому в нем не могут развиваться ни устойчивая турбулентная копвекция, ни микроконвективные лампнарные движения, которые в состоянии механическим воздействием изменить положение пузырька в нуль-пункте.Имеющая место при таких талщинах слоя наполнителя (1,5-2 мм) термока пиллярная конвекция на поведениипузырька не отражается. Таким образом, положение пузырька в нуль-пункте в момент измерений полностьюстабилизируется.15 Использование изобретения позволяет повысить общую точность геодезических измерений за счет поддержания постоянной точности измерений 20 уровнем в широком диапазоне внешнихтепловых воздействий. Кроме того,при использовании геодезическихприборов с предлагаемыми уровнямиувеличйвается производительность 25 труда на 157. за счет стабилизацииположения пузырька в нуль-пункте вовремя проведения измерений в условиях тепловых воздействий.