Гидростатический нивелир

(51) а 01 С 5Ж и ыц рр ТЕН 8-1 В. Жук ЪОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ПИСАНИЕ И Н АВ 1 ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(Ьб) 1. Васютинский И.Ю. Гидростати ческое нивелирование. И., "Недра",19 76, с. 79-84.2. Патент Чехословакии Р, 101570,кл. 42 С 24/02, 1961,3, Авторское свидетельство СССРУ 554468, кл. а 01 С 5/04, 1975.4. Авторское свидетельство СССР9 781569, кя, О 01 С 5/04, 1980(54)(57) РИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР,содержащий сообщающиеся сосуды сжидкостью и измерительную систему,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьааения точности и надежности измерения превышений, он снабжен первым и вторым акустическимипреобразователями и последовательносоединенными синхронизатором, триг-гером, первым генератором зондирующих импульсов, первым усилителем, измерителем времени, блоком опроса, арифметическим блоком и индикатором, а также последовательно соединенными вторым генератором зондирующих импульсов и вторым усилителем, выход которого подключен к второму входу измерителя времени, а также формирователем, включенным между вторым выходом триггера, соединенным с вторым входом блока опроса, и вторым входом арифметического блока, причем выход первого генератора подключен к первому акустическому преобразователю, размещенному в верхней части первого ЕС сообщающегося сосуда, а выход второго генератора электрически подключен к второму акустическому преобразователю, установленному аналогично первомуво втором сообщающемся сосуде, при этом вход второго генератора соединен с вторым выходом триггера.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидродинамический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды с токопроводящей жидкостью, подъемный механизм с измерителем высоты подъема, выход которого подключен через усилитель к отсчетному устройству, пороговый элемент и электроды, подключенные к бло ку питания через отключающий блок, выполненный н виде резистора и двух электронных ключей, один из которых подключен последовательно, а другой параллельно с электродом, причем 40 выход порогового элемента подключен к цепям управления электронных ключей, а вход его подключен параллельно электроду 41 . Однако наличие механических принодон, химическая активность электролита, коррозия электродов, изменение их контактного сопротивления др. не позволяет достичь высокой надежности и точности измерения превышений.Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения превышений.Поставленная цель достигается тем, что гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды с жидко стьк и измерительную систему, снабжен первым и вторым акустическими преобразователями и последовательно соединенными синхронизатором, триггером, первым генератором зондирукюцих им пульсов, первым усилителем, измерителем времени, блоком опроса, арифметическим блоком и индикатором, а также последовательно соединенными вторым генератором зондирующих им 30 Изобретение относится к области геодезических измерений, в частности к устройствам для определения превышений с помощью сообщакщихся сосудов,: наполненных однородной жидко-. стью и может быть использовано для системетических измерений осадок промьпаленных и специальных сооружений,Известны гидростатические нивелиры,. содержащие дна и более измери тельных сосудов, соединенных трубопроводом и заполненных рабочей жидкостью, снабженные электродами для регистрации уровня жидкости в сосудах контактным способом, в частиости приборы, основанные на определении момента замыкания контактов электрической цепи жидкостью 11 .Изнестны гидродинамические никелиры, содержащие сообщающиеся 20 сосуды с расположенными н них электродами для регистрации уровня жидкости устройство для измерения уров 1 ня жидкости н сосудах и блок обработки информации 23325 пульсов. и вторым усилителем, выход которого подключен ко второму входу измерителя времени,а также формирователем,нключенным между вторым выходом триггера, соединенным со вторым входом блока опроса, и вторым входом арифметического блока, причем выход первого генератора подключен к первому акустическому преобразователю, размещенному н верхней части первого сообщающегося сосуда, а выход второго генератора электрически подключен ко второму акустическому преобразователю, установленному аналогично первому во втором сообщающемся сосуде, при этом вход второго генератора соединен со вторым выходом триггера.Повышение точности и надежности при этом достигается за счет бесконтактного измерения уровня жидкости,исключения влияния химической активности электролита на электроды, благодаря отсутствию механических узлов.Если уровни жидкости в сосудах 1 и 2 различны, то различны и расстояния от акустических преобразователей 3 и 4 до поверхностей жидкости .в сосудах, а, следовательно, на входе измерителя 11 времени сигналы поступят неодновременно. Первым из поступивших сигналов измеритель 11 времени переводится н режим измерения времени, а вторым - останавливается. В результате в счетчике измерителя 11 времени накопится число, равное разности времени прохождения сигналов от преобразователей 3 и 4 до поверхностей жидкости в сосудах 1 и 2. Поскольку скорость распространения звука н воздухе известна, а время распространения измерено, то,данной информации достаточно для определения искомой величины - превышение контрольной точки над репером.Второй импульс, выработанный синхронизатором 3, переводит триггер б н исходное состояние. При этом передним Фронтом скачка потенциала второго выхода триггера б запускается формирователь 15 и блок 12 опроса. Блок 12 опроса осуществляет съем информации из счетчика 11 измерителя времени и ее ввод н соответствующие регистры арифметического блока 13, Спустя время, необходимое для завершения этой операции, на выходе формирователя 15 появляется командный импулЬс, который переводит арифметический блок 13 в режим счета. Результат счета индицируется на индикаторе 14.Для опреде 1 ения знака превышений измеритель 11 времени снабжен логическим узлом, вырабатывающим код знака "-", если;первым поступает сигнал на его первый вход. Данныйкод передается .на соответствующийэлемент индикатора также через блок12.опроса,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.Устройствосостоит иэ сообщающихся 5сосудов 1 и 2 с жидкостью, в верхнейчасти которых установлены первый 3и вторОй,4 акустическиЕ преобразователи. Кроме того, устройство снабжено последовательно соединенными 10. синхронизатором 5,. триггером 6,первым 7 и вторым 8 генераторамизондирующих импульсов, первым 9и вторым 10 усилителями, измерителем11 времени,. блоком 12 опроса, арифметическим блоком 13, индикатором14, а также формирователем 15.Устройство работает следующим обраэом.Первый сосуд 1 устанавливают нарепере, а второй сосуд 2 устанавливают на измерительной точке. Послеуспокоения жидкости выполняют цикл.измерений. При этом синхронизатор5 вырабатывает короткие электрические импульсы, следующие с постоянной частотой (практически 0,2-1 Гц).Первым импульсом триггер 6 переводится в состояние ф 0" и передним фронтом скачка потен 1 иала на первом выходеосуществляет, запуск первогогенератора 7 зондирующих импульсов,который вырабатывает мощный импульсвозбуждения акустического преобразователя, 3. В результате в воздушнуюполость над рабочей жидкостью посы- З 5лается акустический сигнал, который,достигнув поверхности жидкости, отражается и вновь преобразуется вэлектрический импульс тем же преобразователем 3, а затем усиливается до необходимой величины в усилителе. 9, и псьдается на первый вход измерителя 11 времени, Одновременно во втором генераторе зондирующих импульсов 8, втором акустическом преобразователе .4 и:усилителе 10 происходят аналогичные процессы. При этом выходной сигнал усилителя 10 поступает на второй вход измерителя 11 времени.В качестве арифметического блока 13 и индикатора 14 целесообразно рименить программируемай микрокалькулятор. При этом перед измерением в него вводится соответствующая программа обработки и константы исходная отметка репера и скорость распространения,звука в,воздухе при данной температуре, Результат вычислений индицируется на табло микрокалькулятора, который выдает одновременно информацию как об искомом превышении, так и об отметке в точке измерения.ЮИзобретение обеспечивает повышение точности контроля (от 0,5 мм в известном до 0,01 мм в предлагаемом), надежности (нет механических и подвижных узлов, преобразователи не подвержены коррозии, нет необходимости в применении .токопроводящих жидкостей - электролитов, не требуется подъемный блок, система может быть выполнена герметичной и т.д,). Кроме того, в 15-20 раэ повышается оперативность измерений по сравнению с известным (время одного измерения 0,02 мс, время обработки 1,5 с при использовании микрокалькулятора типа Б 3-21).1046614 Тираж 602ИИПИ Государственного комитетапо деламизобретений и открытий35 Москва, Ж, Раушская наб 3 акаэ 7712/4 ПодписноСР Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Составитель В. Васильевецактор Н. Пушненкова Техред А,БабинецКорректор А. Пов