Гидростатический нивелир

ОП ИСАИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет 6 01 С 5/04 6 01 С 9/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения И. Ю. Васютинский и В, Д. Ранцев Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии(71) Заявитель 54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР Изобретение относится к геодезическому приборостроению и предназна-чено для производства нивелированиягидростатическим методом.Известны гидростатические нивелиры, обеспечивающие дистанционныйсъем информации 1 - 31Однакоони не позволяют автоматически регулировать положение объектов.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является .гилростатическое устройство, позволяющее корректировать положение наблюдаемогооборудования по высоте в процессе 5его эксплуатации. Это устройство содержит опорную и измерительную головки, электрически связанные с домкратными устройствами и шаговымидвигателями, а также элементы автоматики и кодирующий диск. Кодирующий диск механически связан с домкратом объекта 4.Недостатки данного устройствазаключаются в том, что для его работы обязательно требуются измерительные головки, дающие информациюо положении уровня жидкости или,ива, о перемещении фиксируемаегои м нта в них ло момента контакта 30 с уровнем в импульсном коде, а также необходимости присутствия оператора, дающего команду на циклические измерения и регулировку положения объектов.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и обеспечение автоматической регулировки положенияобъектов постоянно.цель достигается тем, что в гидростатическом нивелире, содержащем заполненные жидкостью сообщающиеся сосуды с фиксированными точками, взаимодействующими с датчиками перемещений, кинематически соединенными с объектами и электрически - с устройством для регулирования положения объектов, каждый из сообщающихся сосудов соединен с объектом с помощью пружины.На чертеже приведена принципиальная схема гидростатического нивелира.Устройство содержит сообщающиеся сосуды 1, частично заполненные жидкостью, датчики 2 перемещений,электродвигатели 3, усилиТели 4 постоянного тока, пружины 5, воздушные шланговые соединения 6, мягкие соединения 7, жидкостные шланговые соединения 8, подставки 9 под шланговые соедин ния,юстируемь 1 е объекты 10 и домкратныеустройства 11 для.регулирования положения объектов.Сосуды 1 связаны между собой воздушным 6 и жидкостным 8 шланговымиСоединениями, установленными на подставках 9.5Сосуды соединены с объектами 10наблюдения через пружины 5.(.1 панги 6, 8 имеют мягкие соединения 7. Датчики перемещений 2 взаимодействуют с фиксированными точкамисосудов и электрически связаны сэлектродвигателями 3 домкратных устройств 11 через усилители 4 постоянного тока. 15Устройство работает следующим образом.При изменении положения одного иэобъектов в сообщающихся по воздухуи по жидкости сосудах 1 изменяется по оложение уровня жидкости по законамгидростатики.При этом, благодаря наличию пружин 5,на которых сосуды подвешены к наблюдаемьач объектам 10, изменяются и положения фиксированныхточек в днищах сосудов, взаимодействующих с датчиками 2 перемещений.Датчики перемещений (например, индуктивные, емкостные, механотронные)генерируют сигналы, полярность кото рых зависит от направления смещения 30фиксированной точки сосуда. Полярностьсигналов датчиков разных сосудов противоположна. Эти сигналы являются управляющими для электродвигателей домкратных устройств 11 объектов 10. 35Они поступают на электродвигательчерез усилитель 4 тока.Домкратное устройство приводит всюсистему в исходное положение. Такимобразом, при смещении одного из объектов работают оба домкратных устройства до тех пор, пока оба объектане возвратятся в исходное горизонтальное положение, Устройство работает не по команде оператора, а постоянно автоматически,для устранениявлияния воздушного6 и. жидкостного 8 шлангов на работусистемы устройство содержит гибкиесоединения 7, а сами шланги устанавливаются стационарно на подставках 9,При соответствующем подборе параметров пружин можно увеличить чувствительность устройства и, при условии равенства веса сосудов и равноценности характеристик пружин,иметь три положения равновесия - дваустойчивых и одно неустойчивое, причемпоследнее является основным (рабочим) . При этом положении вес жидкости в одном сосуде равен весу жидкости В другом, а датчики посылают наусилителипостоянного тока сигналы,равные нулю, При отсутствии внешнихвоздействий система может находитьсяв таком состоянии как угодно долго. 65 Если один из объектов изменяетсвое положение по высоте, согласнозаконам гидростатики, жидкость перетекает иэ одного сосуда в другой,нарушается равновесие системы, Приэтом срабатывают пружины. Результатом этого процесса является переход:истемы в одно из состояний устойчивого равновесия. Наличие датчиков,управляющих домкратами, исключаетэтот переход, Сигналы,:поступающиена усилители постоянного тока и управляющие электродвигатели, позволя-ют постоянно возвращать систему в исходное состояние неустойчивого равновесия. Порог срабатывания системы определяется чувствительностью пружин.В устройстве можно использоватьдатчики, позволяющие регистрироватьлишь знак перемещения оборудования,а не его величину, Возможно юстирование целой группы элементов оборудования.Устройство предназначено для использования, например, на ускорителях заряженных частиц, на антенныхкомплексах и других аналогичных объектах, где требуется корректировкаположения оборудования в процессеэксплуатации.При использовании устройства отпадает необходимость присутствия оператора, так как система работаетавтоматически; не требуется применения сложных измерительных головок,дающих информацию в дискретном. кодеиз системы исключаются узлы автоматики: шаговые двигатели, кодирующийдиск, коммутатор, счетчик числа полных оборотов кодирующего диска идругие,Формула изобретенияГидростатический нивелир, содержащий заполненные жидкостью сообщающиеся сосуды с фиксированными точками,взаимодействующими с датчиками перемещений, кинематически соединеннымис объектами и электрически - с устройством для регулирования положенияобъектов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения автоматической регулировки положения объектов постоянно, каждый из сообщающихся сосудовсоединен с объектом с помощью пружины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Васютинский И.Ю, Гидростатическое нивелирозание, М., Недра,1976, е. 131-135.2. Авторское свидетельство СССРР 241715, кл. С 01 Р 23/28, 1967.3Авторское свидетельство СССРР 325489, кл. С 01 С 9/18, 1970.4. Авторское свидетельство СССР9 409069, кл, 6 01 С 5/04, 1971. Филиал ПП Факаз 6557/14 ЦНИИПИ по д 113035, МТираж осударс лам изо сква, Ж 44енногоретений5, Рауш П комитета СС и открытий ская наб.,