Способ гидродинамического нивелирования

(19) П 1) З(51) С 01 ГОС ПО ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИС ТЕЛЬСТ(54)(57) СПОСОБ ГИДРОДНИВЕЛИРОВАНИЯ заключаючто непрерывно подниманую поверхность жидкосряют уровенжидкостися с баком сосудах, усна контролируемых точкч а ю щ и й с я тем,повышения точности, пуния влияния ошибок, свменением температуры жгих параметров систезамеры в сообщающихсяраза при двух заданнсвободной поверхностинительном баке.(56) 1. Нестере водяного нивели ных пород, - 1 1952, 9 62. Авторское В 480906, кл. С 06.04.73 (прото ко Г.С, Прима при движеорный журнал нени и го свидетельство01 С 9/22,ип),ав 4 К АВТОРСКОМУ ИНАМИЧЕ щийся в ют свободти и изме- в сообщающихтановленных ах, о т л и что, с целью тем уменьшеязанных с иэидкости и дру мы у прои з водятсосудах два ых площадяхжидкости в урИзобретение относится к измерительной технике, а именно к способамопределения превышений с помощьюсообщающихся сосудов, наполненныходнородной жидкостью.Известен способ гидродинамическо"го нивелирования, основанный на условии статического равновесия жидкости в системе, состоящей иэ сообщающихся сосудов-нивелиров. При использовании укаэанного способа в гор ном деле превышение определяетсяпутем подъема уровня жидкости в системе до тех пор, пока жидкость некоснется электрода в контролируемомсосуде, после чего измерение уровня )5производится при статическом равновесии жидкости по отсчетному устройстну сосуда, установленного нарепере ( 1,Указанный метод измерений недостаточно совершенный, так как припоступлении сигнала от какого"либо изп сосудон приходится добиваться такого состояния, при котором во-перных,обеспечинается устойчивый непрерываЮщийся в результате Колебания урон-.ня в системе) сигнал о наступленииконтакта жидкости с электродом в контролируемом сосуде, во-вторых жидкость будет находиться в равновесии.Наиболее близким к предлагаемомупо технической, сущности являетсяспособ гидродинамического нинели"рования, основанный на использовании заполняемых однородной жидкостью сообщающихся сосудон, один из 35которых (измерительный) расположенна репере, а остальные, снабженныеконтактными электродами, установленына контролируемых точках ( 2).Согласно известному способу производят непрерывное и равномерноеизменение н одном направлении свободной поверхности жидкости н уравнительном баке, в процессе которогопроизводят съем информации о положении уроння жидкости в контролируемых сосудах, учитывая при этом потери энергии жидкости между соответствующими сосудами,Однако для определения превышениямежду контролируемыми точками не"обходимо непрерывно производить измерение уровня жидкости в баке наподъемн)м механизме, что практическитрудно осуществить. Необходимо также при определенной скорости поднятия бака в лабораторных условиях определить потери энергии между соотвещтстнующими сосудами, Потери энергии изменяются, если изменяются температура жидкости и другие параметры системы, что влияет на точностьизмерений,На изнестном методе основана система гидродинамического нивелирования (СГДН), при помощи которой мож" но определить смешение (т.еизменение превышения) точек. При измерении смешений нет необходимости измерять уровень в подъемном баке, При этом методе принимается, что потери энергии между сосудами при нсех циклах йзмерений одинаковые, Однако эти потери будут разными за счет изменения температуры и других факторов системы, что влияет на точность измерений.Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения влияния ошибок, связанных с изменением температуры, жидкости и других параметрон системы.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гидродинамического нивелирования, заключающемуся в том, что непрерывно поднимают свободную поверхность жидкости н уравнительном баке и измеряют уровень жидкости в сообщающихся с баком сосудак, установленных на контролируемых точках, производят замеры в сообщающихся сосудах два раза при двух заданных площадях свободной понерхности жидкости в уравнительном баке.На фиг,1 приведена принципиальная схема системы для осуществления способа; на фиг.2 - двухсекционный уравнительный бак, вид в плане; на фиг.З - пьезометрические линии при каждом замере (условно).Для осуществления предлагаемого способа в СГДН в качестне устройства, изменяющего уровень жидкости в сосудах, применяют уравнительный бак, оборудованный подъемным механизмом (реверсивный двигатель с редуктором) и отсчетным устройством для съема информации о положении уровня жидкости в контролируемых сосудах и разделенный внутри стенкой перегородкой - на две автономные секВции с площадями Р и Р . После первого замера, когда уравнительный бак возвратится в исходное положение, открывается клапан в патрубке и восстанавливается сообщение жидкости из второй секции с обшей системой, в связи. с чем при втором замере увеличивается расход жидкости, поступающий в систему при подъеме бака эа то же время, а следовательно, скорость движения и, как следствие, потери энергии возрастают, меняется уклон пьезометрической линии жидкостиЗная величиныУ 1площадей Ро и Г, можно легко найти связь между компонентами, входящими в формулы для определения превышений при каждОм замере и включаю/ П шими в себя величины .Ро и Г . Используя эту связь и имея показания счетчиков о положении уровня жидкости в контролируемых сосудах, можно по 1044975- определяемая и известнаядля каждой конкретной системы величина; 40площадь секции уравнительного бака, сообщающейся ссистемой;площадь сечения. сосуда; - площадь попеРечного сечения 4соединяющих трубопроводов. втором замере клапан К откры(о+ Ро)Глучить Формулу для определения превышений, в которую не войдут выражения для потерь энергии, зависящие от температуры и одинаковые в нашем случае в двух замерах, так как замеры следуют один эа другим и практически температуру за это время можно считать постоянной, В итоге получается результат, свободный от погрешностей, свяэаннык с температурой. 10На нивелируемых точках 1,2,3п устанавливаются одинаковые сообщающиеся сосуды. В верхней части каждого сосуда на одинаковом расстоянии от основания установлены контактные 15 электроды Э 1, Э,э каждый из которых соединен со счетным устройством,находящимся на пульте управления. Там же располагается двухсекционный уравнительный бак, оборудованный клапаном. Измерения ведут кодовоимпульсным методом с момента начала движения жидкости в системе до момента контактирования жидкости с соответствующими электродами. 25Перед началом измерения бак заправляют жидкостью и уровень воды в Системе общий с двумя секциями в бакеПри первом замере во время поднятия уравнительного бака клапан К ЗО закрывают и в системе движение жидкости создается за счет изменения уровня в другой секции.При этом35 где Г - площадь секции уравнительного бака, оборудованногоклапаном.А 2Если обозначить - = щ, то опредеАляемое превьвиние вычисляют по Формуле "Югде Н к и Н,разности числа им" пульсов, поступивших на счетчики 1 -го и К-го сосудов, выраженные в единицах длины (мм) соответственно при первом (с одним штрихом) и втором (с двумя штрихами) замерах.Н - определяют по Формуле1-Ки Ьа)о (1+и-")огде О - скорость поднятия двухсекционного уравнительногобака;. Мо - число импульсов, передаваемых. за единицу времени,й М - число импульсов, поступивших на счетчик 1 -го, К -гососудов.Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными возможность определения превышений между контролируемыми точками, не измеряя уровня жидкости в баке подъемного механизма, что упрощает и облегчает процесс измерениятак как измерение непрерывно изменяющегося уровня жидкости трудно осуществить на практике простыми способами; исключение ошибок, связанных с изменением температуры жидкости, так как замеры следуют один за другим и практически температуру эа это время можно считать постоянной, что повышает точность измерения.Кроме того, система гидродинамического нивелирования, основанная на предлагаемом способе, позволит определять не только смешения контролируемых точек, но и превышения между ними,1044975 Составитель Р,НайденоваЛежнина Текред Л,Пилипенко Корректор,О,Билакее акто ПодпиСР ка д, 4 илиал ППП Патент, г. Укгород, ул. Проектн 3/38 Тирам 602 ВНИИПИ Государственногопо делам иэобретений 113035 Москвар 3 35 р Ра омитета открыт скан на