Способ определения превышений

(511 ЕНИ институт мяннивелированивелиров ЕВЫШЕ нин СУДА РСТВЕ ННЫ Й, КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯНИЙ Изобретение относится к инженерной геодезии, в частности, к измерениям превышений с помощью гидростатического нивелира, состоящего из двух сообщающихся сосудов, заполненных однородной жидкостью,Известен способ определения превышений, базирующийся на основных законах гидравлики в сообщающихся сосудах, каждый из которых снабжен измерительным устройством (см. Васютинский И.Ю. Гидронивелирование, М., Недра,1983,с,11 - 12),Недостатком этого способа является низкая производительность измерительных и вычислительных(камеральных) работ, осо-бенно проявляющаяся при большом числе контролируемых точек.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения превышений с помощью двух сообщающихся сосудов, из которых только один снабжен измерительным устройством 57) Использование: и при измерении высот т ростатических нивели бретения: двэ сооб устанавливают поочер ма на контролируемы уровня жидкости прои ном из сосудов, А при в ния по приводному выражению учитываю щадей внутренних поп судов, 1 ил. нженерная геодезия, очек с помощью гидров. Сущность изощающихся сосуда едно в два полуприех точках. Измерение зводят только в од; ычислении превышематематическому т соотношение плоеречных сечений сосм, Васютинский И,Ю. Гидронивелирование.М., Недра, 1983, с.71 - 72) - прототип,Основным недостатком данного способа является необходимость выполнения в период измерений периодической коррекции нуля измерительного устройства, которую производят при определенном объеме жидкости, залитой в гидростатическую систему нивелирования. Зто удлиняет измерительный процесс и снижает точность измерений.Целью изобретения является повышее точности измерений за счет уменьшеия влияния ошибки, обусловленной непостоянством объема жидкости в сообщающихся сосудах.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения превышений, включающем установку на контролируемых точках двух сообщающихся сосудов с площадью внутренних поперечных сечений соответственно 31 и 32, измерение уровня жидкости у 1 в первом сосуде и обработку результатов измерений, после измерения(6) и 2 = и б) для второго полуприема(7) 2= В выражениях (6) и (7) приняты щие обозначения. ч 1 и Ч 2 - объемы жидкости в соотве щих сосудах при первом полуприем Ч" 1 и Ч 2 - объемы жидкости в ствующих сосудах при втором полу Я 1 и Я 2 - площади внутренних и ных сечений соответствующих сосу Если допустить, что геометр размеры сосудов и трубопровода мощью которого сосуды сообщаютс другом по жидкости, являются неи ми при каждом полуприеме в диапа бочих температур (такое у практически выполнимо), то можн сатьледую Л й =- 1 гЧ 2 = Ч" 1 2=Ч,откуд 2=у ч 2=Ч-Ч 1.С учетом равенств(6),(7) и(8) выражение (5) после несложных преобразований примет следующий вид,Ль = - (у1 2 Л и= или Л Ь=(х 1 х 2) (У 1 У 2) ГДЕП 1 ИП жидкости чих основ У"1 и уровня ж исходных Реша получим:Для конкретного комплекта гидростатического нивелира отношение Я 1 И 2 является практически постоянной величиной,Экоторую можно определить аналитическиили экспериментально,Если в гидростатическом нивелире обасосуда имеют равные площади внутреннихпоперечных сечений, то есть Я 1 = Я 2, то выражение (9) предельно упрощается, принимая следующий вид: 10 оказывают, чт ия между двум уровня жидкости у 1 переставляют сосуды местами и дополнительно измеряют уровень жидкости у" 1 в первом сосуде, а превышение Л Ь между контролируемыми точками находят из выражения: Л и = - (у 1 - у" 1) (1+ Я ). 1, Я 1 На чертеже представлена принципиальная схема, поясняющая сущность предлагаемого способа определения превышений.Два сообщающихся по жидкости сосуда 1 и 2 гидростатического нивелира при первом полуприеме располагают так, что сосуд 1 устанавливают на контролируемой точке А, а сосуд 2 устанавливают на контролируемой точке В (фиг,1 а). Искомое превышение Ь между точками А и В в этом случае можно рассчитать с помощью формулы ли Л п=(х 2-х 1) (у 2 у 1) (2 где Ь 1 и и 2 - высоты столбов жидкости в сосудах относительно их рабочих оснований;х 1 и х 2 - высоты сосудов или расстояния исходных точек отсчитывания, например, острия измерительного штока при нулевом отсчете по барабану микрометрического винта относительно рабочих оснований в соответствующих сосудах;у 1 и у 2 - значения положения уровня жидкости в сосудах относительно исходных точек отсчитывания.Второй полуприем выполняют после перестановки сосудов местами (фиг.1 б), При этом получим следующие равенства: 2 - новые значения высот столбовв сосудах относительно их рабоаний;у"2 - новые значения положенияидкости в сосудах относительноточек отсчитывания,совместно равенства (2) и (4),(У 1-У 2)-(У 1 У 2 И, (51 Кроме того, можно написать: а) для первого полуприема Ь =- У 1 - У" 1. Выражения (9) и (10для определения превыш тствуюе;соответприеме; оперечдов.ические ,споя друг с зменнызоне расловие о напи1774 168 Формула изобретения Сос гэвитель ИЛайлаввилиРедак экэз 3919 ВНИИПИ Г 1 ира Подписноеета по изобретениям и открытиэ, Ж, Раушская наб., 4/5 ри ГКНТ СССР эрственного ком 1130;5. Мос роизводственно-иэдэ:ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина точками (плоскостями) достаточно, чтобы только один иэ двух сообщающихся сосудов (на чертеже это сосуд 1) был снабжен измерительным устройством, При этом необходимо знать площади Я 1 и 32 внутренних поперечных сечений сосудов или отношение 31/32Предлагаемый способ определения превышений осуществляют следующим образом.При первом полуприеме (фиг.1 а) сосуд 1 устанавливают на контролируемую точку А, а сосуд 2 - на контролируемую точку В, после чего производят отсчет уровня жидкости у 1 в сосуде 1. После перестановки сосудов местами (фиг,1 б) при втором полуприеме вновь в сосуде 1 производят отсчет уровня жидкости у" ъ Используя данные измерений (у 1 и у" 1), по формуле (9) вычисляют превышение и между точками А и В.Изобретение позволяет не только повысить точность измерений, но и расширить диапазон измеряемых превышений. а простота его применения на производстве способствует повышению. производительности измерител ьн ых работ. Кроме того, п редлэгаемый способ определения превышений позволяет упростить, э следовательно, сделать более надежной конструкцию перенос 5 ного гидростатического нивелира. Способ определения превышений, 10 включающий установку на контролируемыхточках двух сообщающихся сосудов с площадью внутренних поперечных сечений соответственно Я 1 и 32, измерение уровня жидкости у 1 в первом сосуде и обработку 15 результатов измерений, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности эа счет умен ь щения влия ния ошибки, обусловленной непостоянством объема жидкости в сообщающихся сосудах, после измерения 20 уровня жидкости у 1 переставляют сосудыместами и дополнительно измеряют уровень жидкости в первом сосуде у" 1, а превышение Д й между контролируемыми точками находят из выражения:25ДЬ= -(у,-у )(1- )1, 12Б 2