Устройство для центрирования струны отвеса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 189 19) (11) 5 р 4 6 01 С 5 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Высокоточные геодезические измерения для строительства и монтажа большого Серпуховского ускорителя./Под ред. Н. Н. Лебедева. - М.: Недра, 1968, с. 277.Авторское свидетельство СССР781571, кл. Ь 01 С 15/ 1 8, 1 8 1 2 78.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ СТРУНЫ ОТВЕСА(57) Изобретение предназначено для проведения геодезических работ с использованием прямых и обратных отвесов и струнных реперов. Для упрощения эксплуатации на вкладыше 2 со струной 3 размещен механизм 4 перемещения струны в горизонтальной плоскости. Центрирующие шарики 8 попарно подключены к различным полюсам электрического источника питания и контзктируют с шаровым окончанием 1 цилпндрическои вставки 9. Выполненные нз шаровом окончании 11 фигурные металлические пластины 12 касаются пар металлических шариков 8 пластинами 13 только при вертикальном расположении оси цилиндрической вставки 9. Ззмь- кается электрическая цепь и подается электроэнергия на другую часть фигурных пластин - вогнутые плоцадки 14, расположенные на внутренних стенках цилиндриче.кого сквозного отверстия 10 вставки 9. Диаметрально расположенные пластины 2 соединены с соответствующими схемами сравнения электронного блока и образуют индуктивные или емкостные датчики центрирования струны. При равенстве сигналов с датчиков нз индикатор поступает сигнал о совмешении Я струны 3 с вертикальной осью репера. При отсутствии сигнала на регистраторе микрометренными винтами механизма 4 перемещают струну 3 до совмещения с осью репе- С ра. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.ФИзобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к измерительным приспособлениям для проведения высокоточных инженерно-геодезических измерений и может быть использовано для центрирования струнных и обратных струнных отвесов как для непосредственных измерений, так и для передачи азимутов с горизонта на горизонт,Цель изобретения - упрощение процесса эксплуатации устройства.На фиг,1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 фигурная пластина при выполнении датчика емкостным; на фиг.З - структурная схема емкостного датчика; на фиг.4 - фигурная пластина при выполнении датчика индуктивным; на фиг.5 - структурная схема индуктивного датчика.Устройство состоит из съемного штатива 1, на головку которого устанавливается вкладыш 2 со струной 3, Вкладыш 2 снабжен микрометренными механизмами 4 перемещения струны, позволяющими осуществлять перемещения струны 3 в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Штатив 1 устанавливается на время измерений над репером 5, содержащим корпус со сквозной втулкой 6, снабженной кольцевым посадочным устройством 7, с четным количеством металлических шариков 8. Во втулку 6 вставляется на время измерения цилиндрическая вставка 9 со сквозным продольным отверстием 10 для струпы 3 и с шаровым окончанием 11, Шаровое окончание 11 снабжено четным количеством фигурных металлических пластин 12, состоящих из пластин 13 с торцовой контактной частью, выходящей на внешнюю поверхность шарового окончания 11 вставки 9, и вогнутой площадки 14, расположенной на внутренней поверхности продольного отверстия 10 вставки 9. К каждому металлическому шарику 8 подведен электрический контакт 15, который может быть выполнен, например, в виде контактной площадки с отводом, на которую опирается металлический шарик 8.Фигурная металлическая пластина 2 при выполнении датчика емкостным состоит из пластины 13 с торцовой контактной частью и вогнутой плошадки 14 (фиг,2).Фигурные пластины 12, расположенные в шаровом окончании 11 вставки 9, образуют попарно (на диаметраль противоположных от струны 3 направлениях) емкостные датчики(для простоты на фиг.З показано выполнение емкостного датчика с соединением по схеме только одной пары пластин 12, соединение других пар пластин выполняется аналогично). Через электрические контакты 15 фигурные пластины 12 емкостных датчиков подсоединены к источнику 16 питания, Регистрирующий узел состоит из последовательно соединенных преобразователя 17 электрических величин, переключаемых схем 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 18 сравнения и индикатора 19, причем количество преобразователей 17 равно количеству пар пластин 12, объединенных в емкостный датчик. Схема снабжена многоконтактным переключателем 20 и светодиодным регистратором 21, количество диодов в котором равно количеству фигурных пластин 12 в емкостном датчике.Фигурная пластина 12 при выполнении датчика индуктивным изготавливается из электрически непроводящего материала, причем торцовая часть пластины 13 металлизирована или снабжена металлическими торцовыми контактными вставками 22 по две на каждую пластину (фиг.4 а). На вогнутой площадке 14 фигурной пластины 12 (фиг.4 б) со стороны, обращенной к струне 3, выполнена плоская катушка 23 индуктивного датчика. Она может быть выполнена или методом напыления, или как спиральная вставка.3После совмещения вертикальной оси цилиндрической вставки 9 с осью репера 5вставку закрепляют (механизм закреплениявставки не показан) и многоконтактный переключатель 20 переводят в верхнее положение (фиг.3 и 5) для проведения операции центрирования струны 3 - совмещения ее с вертикальной осью репера 5.Электрические сигналы с диаметрально противоположных относительно струны 3 пластин 12, вогнутые площадки 14 которых 10 (или плоские катушки 23) образуют соответственно емкостный или индуктивный датчик, через контакты 15 поступают на преобразователь 17 и схему 18 сравнения. Равенство сигналов свидетельствует о симметричном расположении струны относительно15 пластин (т. е. она совмещена с вертикальной осью репера). При неравенстве сигналов микрометренными винтами механизма 4 перемещения струну 3 перемещают до совпадения сигналов с противоположных пластин 12.Аналогичные электрические сигналы поступают и с других пар пластин 12, образующих емкостные или индуктивные датчики (на фиг. 3 и 5 они условно показаны на схеме 18 сравнения).25При равенстве сигналов со всех датчиков. поступающих на схему 18 сравнения с преобразователей 17, сигнал о совмещении струны 3 с вертикальной осью репера 5 поступает на индикатор 19.Автоматизация процесса измерений (центрирования струны) легко обеспечивается выполнением механизмов 4 перемещения струны электрическими и соединением их со схемой 18 сравнения.Контроль за неизменностью положения цилиндрической вставки 9 (и соответственно датчиков положения струны, образуемых вогнутыми пластинами) постоянно осуществляется в процессе работы за счет электро- контакта торцовых частей пластин 13 с металлическими шариками 8 посадочного уст ройства. Отсутствие контакта какой-либо фигурной пластины 12 с шариками 8 влечет за собой отключение датчика, образуемого этой пластиной, из работы, о чем сигнализирует индикатор в соответствующем преобразователе 17.Требуемая точность совмещения вертикальной оси цилиндрической вставки 9 с вертикальной осью репера 5 достигается подбором отношения параметров репера 5 (диамера Р между точками контакта посадочных шариков 8) и ширины Ь торцовой контактной части пластины 13. Чувствительность и точность работы индуктивного или емкостного датчика обеспечиваются соответствующим соотношением диаметров д струны 3 и д цилиндрического отверстия 1 О вставки 9. При необходимости на струне 3 в месте размещения датчиков может быть выполнено цилиндрическое утолщение (накладка).В процессе работы с отцентрированной струной возможен контроль за неизменностью ее положения, так как при смещении струны по какому-либо направлению на соответствующем преобразователе 17 появляется сигнал рассогласования и схема 18 сравнения отключает индикатор 19.В автоматическом режиме контроль центрировки струны может происходить постоянно, и при смещении струны по какой-либо причине это смещение может быть автоматически устранено.Формула изобретения1. Устройство для центрирования струны отвеса, содержагцее репер с втулкой и расположенными в ней центрирующими металлическими шариками, цилиндрическую вставку со сквозным отверстием и контактирующим с ними шаровым окончанием. штатив и струну отвеса, помещенную в отверстие, отличающееся тем, что, с целью упрощения эксплуатации, оно снабжено механизмом перемещения струны в горизонтальной плоскости и регистрирующим узлом с переключаемыми схемами сравнения и источником питания, к разноименным полюсам которого подключены соседние центрирующие шарики число пар которых четное, в шаровом окончании расположены введенные фигурные контактные пластины, торцовые выходы которых на его наружную поверхность контактируют каждый с двумя соответствующими соседними шариками и расположены по окружности в плоскости, перпендикулярной оси цилиндрической вставки, а выходы со стороны струны выполнены в виде равных по плошади частей цилиндрической поверхности сквозного отверстия, причем каждая пара диаметрально противоположных пластин соединена с соответствующей схемой сравнения.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластины выполнены токопроводящими.3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что выход каждой пластины, выполненной из диэлектрика, со стороны струны выполнен в виде плоской катушки индуктивности, каждый конец которой через торцовый выход контактирует только с одним шариком.рахан роектная Составитель В. С Техред И. Верес Тираж 677но го ком и тета С ССР поосква, Ж - 35, Раушсграфическое предприяти Редактор А. ШишкинаЗаказ 7175/36ВНИИПИ Государстве113035, МПроизводственно. поли КорректоПодписиделам изобретеная наб., д. 4/5