Гидростатический нивелир

Своз Соватскнх Социалистических Растт дабл нн(22) Заявлено 01.06.70 с присоединением за 447384/25 л б 01 Ч /00601 С 5/04 киГаоудоратаенньй комете6 оввто Министров СИРоо делам изобретенийн открытий, И. Старков 71) Заявитель Институт сейсмостойкого строительства и сейсмологии АИ Таджикской ССР(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИИ ИИВЕЛИР Изобретение относится к приборостроению, в частности к гидравлическим нивелирам, исполь.зуемым при геофизических исследованиях, например для изучения современных движений на строительных площадках гидростанций, водохрани- в лищ, крупных промышленных сооружений и т.д а также для изучения внутреннего строения Земли по записям упругих приливов, обусловленных лунно. солнечными притяжениями.Известен уровенный вариометр, который со О стоит из системы сообщающих сосудов (как правило, двух), каждый из которых, будучи основным конструктивным элементом прибора, заполнен рабочей жидкостью, например водой, и снабжен изме. рительными приспособлениями т 1 Внутри сосуда 16 помещен поплавок, служащий для передачи движения и выполненный в виде цилиндра с выпуклой сферической поверхностью дна. В центре поплавка установлена опора для иглът регистрационного зер кала, позволяющего производить запись на свето чувствительную ленту (отдельную для каждого измерительного сосуда). Регистрационное зеркало имеет три опорные иглы (одна опора - на поплавке, две другие - на кронштейне), Максимальная чувствительность прибора достигается прн танов ке зеркала в исходном положении так,тоби; концы всех трех игл находились в одцой горцэоц. тальной плоскости.Запись измерений таким вариометром осуществляется на двух концах прибора, Рсгцсгрццоццос зеркало каждого измерительного сосуда, связанное с поплавком, обеспечивает запись результатов толь. ко на свон ленту, что создает трудности цри обработке результатов цаблюдешй, так как требует сопоставление записей и вычитация одной кривой из другой. Повышение чувствительцости прибора путем установки регистрационного зеркала в определенное положение не является достаточцо эффективным и влечет эа собой сложность определения чувствительности при оптической регистрации.Известен также гидростатический нивелир, включающий станину, ца которую помещец под. вижный столик с одним иэ двух сообщающих;, сосудов 21. Второй сосуд неподвижно устаиоилец на грунте или специальном фундаменте. Оба сосуда заполнены жидкостью до определенного уровня, Каждый сосуд содержит фотоэлемент и осветитель установленный на противоположной фотоэлемсцту стороне сосуда. Фотоэлементы сообщаюцяхся сосу дов включены по дифференциальной схеме и под 569976соединены к гальванометру с самописцем. Внутри каждого сосуда находится поплавок прямоугольной формы со сферической донной частью. На допланке установлена непрозрачная шторка для отсечения части светового пучка от осветителя, питающегося от источника тока, Подвижный столик опираетея на ролик, установленный на ребро н опирающийся, в свою очередь, на одно из плеч двуплечего рычага, способного поворачиваться н вертикальной плоскости. В противоположный конец рычага упирается мнкрометрический винт, свя занньщ с муфтой, приводимой во вращение элект. родвигате нем.Не 1 эостатком этого гидростатического нивелираявляетея невозможность регистрировать аномальные движения, когда зались уходит за пределы фотобумаги.Целью изобретения являетея расширение динамического диапазона нивелира.Для этого гидростатический нивелир снабжениндикатором датчиком часового типа, жестко связанным с кремальерным механизмом, вертикальная зубчатая рейка которого смонтирована на станине прибора так, что индикаторный шарик датчика контактирует с верхней плоскостью крышки одно-го нв сообщающих сосудов.На-фиг. 1 изображен предлагаемый нивелир; на фиг. 2 - схема работы нивелира.Гидростатический нивелир имеет основание в виде массивной станины 1, на которую помещен подвижный столик 2. На столике 2 укреплен один из сообшающихся сосудов 3, заполненных жидкостью до определенного уровня, одинакового для обоих сосудов. Второй иэ сообщающихся сосудов установлен неподвижно на грунте или специальном фундаменте.Сосуды 3 связаны один с другим через отвер.стие 4 для жидкостного штуцера и отверстие 5 для воздушного штуцера,. Внутри каждого сосуда нахо.дитея пОплавок 6, имеющий прямоугольную фор.му, со сферической донной частью и фотоэлемент 7. Иа поппаяке установлена непрозрачная шторка 8, предназначенная для отсечения части светового пучка осветителя 9, который получает питание от источника тока 10. Осветитель 9 и фотоэлемент 7 каждого сосуда установлены на противоположных его сторонах, Фотоэлементы 7 подключены по дифференциальной схеме к гальванометру 11 с самописцем (приспособление для регистрации измене. ния уровня земной поверхности).Попвижлый столик 2 опирается на ролик 12, установленный на ребро и опирающийся, в свою очередь, на одно из плеч двуплечего рычага 13, способного поворачиваться в вертикальной плос. кости. В прогивоположный конец рычага 3 упи. рается микрометрическнй винт 14, в отверстие головки которого входят штыри муфты 15, приводимой во. вращение электродвигателем 16.Станина снабжена в своей верхней части кре. чадьерцым мехацизлюм - вертикальной зубчатой рейкой 17, в зацеплении с которой находпсязубчатое колесо 18,Зубчатое колесо 18 установлено ив горизонтальном кронштейне 19, нв конце которого с по.мощью винта укреплено запоминающее устройствов виде индикатора. датчика 20 часового типа, инди.каторный шарик которого контактирует с крышкой 21 корпуса одного из сообщающихся сосудов 3,Цена деления шка 1 ты индикатора. датчика 0,01 мм,1 Ов весь ход измерительной стрелки - 10 мм (по 5 мм.в каждую сторону).Изменение смещений с помощью гидростатическо.го нивелира осущеспщяют следующнм образом.Регистрнжя нуеваавний одной точки поверхнос 15ти над другой обусловлена единым для еообпщающихся сосудов 3 уровнем жидкостт 4, Станина 1, получаянекоторое перемещение извне,передает его черезстолик 2 сосуду З,.что приводит кизмейанню сватово.го потока, поетупаяицегоот оаиештеля 9 нв шторку 8и фотоэлемент 7, что вызыаает в свою,очередь, рвскомпенсацию фототоков, поступающих на гальвано.метр 1 4Когда нзменеш 1 я уровня земной поверхности велики настолько, что запись уходит за пределы ленты, необходимо восстановить величину смещения одного сосуда относительно другого, Для этого записи.вают показания индикатора.датчика 20, Винтом 14 меняют относительное положение сосуда 3, установлен.ного на столике 2, так, чтобы стрелка гальванометра 11 устанавливалась в нулевое положение.При этом на индикаторе-датчике 20 стрелка зани.мает новое положение. Разность между новым положением стрелки индикатора.датчика и предыдущим является искомым смещением. С этого момента новое положение стрелки становится исходным для последующихвычислений.35Предлагаемый гидростатический нивелир можетработать в дискретном режиме,Предложенный гидростатическнй нивелир имеетбольшой рабочий диапазон, что повышает его эффективность.40Формула изобретенияГндростатический нивелир, содержащий станинуи систему сообщающихся сосудов, заполненных рабочей жидкостью, например водой, и снабженных систе.45 мой регистрации изменения уровня земной поверхности, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью расшире;кня динамического диапазона нивелира, он снабжениндикатором-датчиком часового типа, жестко связанным с кремальерным механизмом, вертикальная зуб.50 чатая,рейка которого смонтирована на станине прнбо.ра так, что индикаторный шарик датчика контактирует с верхней плоскостью крышки одного нз сообщаю.шихся сосудов.Источники информации, принятые во внимание55 при экспертизе:1. Бочкарев В.Ф., Скурбят А.Н, Уровенный вариометр, Известия АН СССР, серия геофизическая, 1961,Иф 1, с-36.2. Авторское свидетельство СССР Нф 401890,кл б 01 С 5/04