Ампульный ватерпас одновременного измерения в двух плоскостях

Область техники
Заявляемое техническое решение относится к измерительной технике и предназначено для оценки соответствия поверхностей вертикальной или горизонтальной плоскости, а также для измерения градуса отклонения поверхности от горизонтальной плоскости.
Уровень техники
Известно устройство «Уровень карманный магнитный 7,8 см 360 градусов Milwaukee 4932459597» (https://web.archive.org/web/20210126183627/https://arsenalmastera.ru/goods/Uroven-Milwaukee-4932459597#show_tab_1). Уровень включает: колбу с фиксируемым настраиваемым кольцом для измерения под углом 360°; фиксирующий винт для повторных измерений; фрезерованное ребро для точности измерения; усиленный редкоземельный магнит для прочного удерживания; V-образную канавку для измерения уровня поверхности труб; компактный размер для ношения в кармане.
Недостатком известного устройства является сложность эксплуатации уровня с цилиндрическими ампулами, в том числе и с уровнем со шкалой с возможностью поворота на 360°, при широких пределах измерения.
Известно устройство ватерпас (патент RU 176185, МПК G01C 9/24, опубликовано: 11.01.2018 Бюл. №2), содержащее корпус, две ампулы, которые расположены вертикально, горизонтально, причем на корпусе имеются мерные деления для измерения расстояний, а в корпусе имеется полость с отверстием для закрепления чертежной принадлежности, при этом чертежная принадлежность в виде пишущего средства закреплена посредством эластичной втулки-пробки, устройство имеет в корпусе третью ампулу, расположенную под 45 градусов от горизонтальной плоскости, устройство выполнено из металла или из пластмассы или из дерева.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности одновременного измерения отклонений двух взаимно перпендикулярных плоскостей.
Известно наиболее близкое устройство уровень определения угла наклона (патент RU 196543, МПК G01C 9/00, опубликовано: 04.03.2020 Бюл. №7), представляющий собой объемный полый корпус из прозрачного твердого материала, одна часть которого выполнена в форме пустотелого плоского цилиндра, по внешней части которого нанесена шкала градусов по контуру окружности цилиндра и линии пересечения через центр, а внутри корпуса находится цветная жидкость, причем вторая часть корпуса выполнена в форме правильного восьмиугольника, при этом жидкость заполняет корпус настолько, что при горизонтальном расположении нижней стороны восьмиугольной части корпуса жидкость покрывает только три нижние стороны восьмиугольника, соединяя верхним уровнем жидкости два угла над горизонтальной полостью.
Недостатком наиболее близкого устройства является отсутствие возможности одновременного измерения отклонений двух взаимно перпендикулярных плоскостей.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом является возможность одновременного измерения отклонений двух взаимно перпендикулярных плоскостей при простоте эксплуатации в широких пределах измерения.
Настоящий технический результат достигается в устройстве ампульный ватерпас одновременного измерения в двух плоскостях, включающем корпус с двумя прозрачными ампулами с пузырьками и шкалами измерения под углом 360°, причем прозрачные ампулы зафиксированы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в отверстиях в середине корпуса впотай заподлицо каждой плоскости, каждая прозрачная ампула имеет форму тора кольца, наполненного жидкостью наполовину и вторая половина ампул тора кольца является пузырьком, шкалы нанесены на боковых поверхностях ампул по круговому кольцу от 0 до 360° с возможностью одновременного считывания градуса отклонения двух взаимно перпендикулярных плоскостей.
Отличительными признаками являются:
прозрачные ампулы зафиксированы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в отверстиях в середине корпуса впотай заподлицо каждой плоскости, каждая прозрачная ампула имеет форму тора кольца, наполненного жидкостью наполовину, и вторая половина ампул тора кольца является пузырьком, это дает простоту эксплуатации при широких пределах измерения, установив уровень на измеряемые плоскости, позволяет снять на шкалах в одно действие показания углов от горизонтальной плоскости двух плоскостей;
шкалы нанесены по боковым поверхностям тора кольца от 0 до 360°, такое расположение шкал на боковых поверхностях позволяет быстро снять показание на границе жидкости и пузырька с обеих сторон ампульного ватерпаса;
деления шкал 0 и 180 совпадают со средними продольными линиями на сторонах корпуса, что снижает инерционное колебание пузырька для быстрого снятия показания, упрощая эксплуатацию ватерпаса;
прозрачные ампулы, зафиксированные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с возможностью одновременного считывания градуса отклонения в этих плоскостях, это позволяет упростить измерения при снятии углов конструкций в самом широком диапазоне от 0 до 360° в каждой плоскости.
Сравнение заявляемого решения с аналогом и прототипом не выявило в них признаки, заявляемого решения, это позволило сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
Краткое описание рисунка
На фигуре приведен изометрический вид устройства ампульный ватерпас одновременного измерения в двух плоскостях, включающий: 1 - корпус; 2 - отверстие в корпусе для фиксации ампулы на боковой стороне; 3 - прозрачная ампула в форме тор кольцо в отверстии на боковой стороне корпуса; 4 - шкала ампулы на боковой стороне корпуса, нанесенная на боковой поверхности тора по круговому кольцу от 0 до 360°; 5 - жидкость наполовину ампулы тор кольцо на одной стороне корпуса; 6 - пузырек наполовину ампулы на одной стороне корпуса; 7 - отверстие на перпендикулярной стороне корпуса для фиксации второй ампулы; 8 - прозрачная ампула в форме тор кольцо в отверстии на перпендикулярной стороне корпуса; 9 - шкала, ампулы на перпендикулярной стороне корпуса, нанесенная на боковой поверхности тор кольцо по круговому кольцу от 0 до 360°; 10 - жидкость наполовину ампулы тор кольцо на перпендикулярной стороне корпуса; 11 - пузырек наполовину ампулы на перпендикулярной стороне корпуса; 12 - средняя продольная линия на боковой стороне корпуса; 13 - средняя продольная линия на перпендикулярной стороне корпуса.
Осуществление полезной модели
Изготовление ампульного ватерпаса одновременного измерения в двух плоскостях выполняют в следующей последовательности. Прямоугольный корпус 1 с квадратным сечением выполняют из катаного листа из сплава АМгб, путем загибания с размерами 100×100×800 мм. Основания прямоугольника фрезеруют для придания ровных поверхностей, устанавливаемых для измерения углов наклона. В середине корпуса 1 вырезают отверстия 2 и 7 для установки ампул 3 и 8 заподлицо впотай, армируют отверстия 2 и 7 аналогичным листом из сплава АМгб. Прозрачные ампулы 3 и 7 в форме тора кольца изготавливают из поликарбонатовой прозрачной трубки, с внутренним диаметром которой 8 мм, путем постепенной прокатки в кольцо и последующим склеиванием его для получения тора кольца. На боковых сторонах прозрачных ампул 3 и 8, в форме тора кольца, наносятся шкалы делений 4 и 9, в виде кольца от 0° до 360°. На прозрачных ампулах 3 и 8 в районе цифры 270 в направлении диаметра тора кольца, по средней его линии, сверлят отверстие под иглу, для подачи жидкости внутрь, спиртосодержащим составом, который не замерзает в минусовые температуры. Для заполнения ампулы 3 и 8 жидкостью изготавливают подставочку шаблон, в которую устанавливают тор кольцо, в выемку, выполненную ровно под половину ампулы 3 или 8. Выравнивают отметки 0° и 180°, строго горизонтально совместив их с горизонтальными рисками на шаблоне. Дозатором, через иглу, вставленную в отверстие, подают внутрь ампул 3 и 8 заданный объем жидкости. Визуально проверяют наполненность ампул 3 и 8, ровно наполовину по отметкам 0° и 180°. При отклонениях от заданного объема медицинским шприцом с иголкой через отверстие в ампуле 3 или 8 либо добавляют, либо убирают лишнюю жидкость. Далее пробкой закрывают отверстие и заклеивают. Готовые прозрачные ампулы 3 и 8 устанавливают в отверстие 2 и 7 прямоугольного корпуса 1 устройства, и фиксируют шкалы с прямыми линиями, проведенными по отметкам 0° и 180°, со средними линиями 12 и 13, проведенными по сторонам, корпуса 1 с ампулами 3 и 8, путем поворота ампул 3 либо 8. Ампулы 3 и 8 в таких положениях фиксируются герметикам. Устройство ампульный ватерпас одновременного измерения в двух плоскостях готово к работе.
Работа ампульного ватерпаса одновременного измерения в двух плоскостях осуществляется следующим образом. Контрольные измерения ватерпасом выполняют на перпендикулярных стенах и наклонных перпендикулярных плоскостях. Диаметр трубок тора кольцо ампул 3 и 8 выполненный в 8 мм, он настолько велик, что позволяет пренебречь капиллярным эффектом. Жидкость в таких условиях располагается на одинаковой высоте. Диаметр ампул тора кольцо 3 и 8 выполняют 90 мм. Для проверки горизонтальности линии на заданной поверхности на нее устанавливают длинную сторону корпуса ватерпаса 1 одной рабочей стороной. Если линии раздела жидкости 5 и пузырька 6 в ампуле 3 установились на отметках 0° и 180°, то поверхность строго горизонтальна. Аналогично проверяют для перпендикулярной стороны корпуса 1. Если линии раздела жидкости 10 и пузырька 11 в ампуле 8 установились на отметках 0° и 180°, то поверхность строго горизонтальна. Для проверки вертикальности линии на двух перпендикулярных поверхностях на них устанавливают длинные стороны корпуса ватерпаса 1. Если уровень жидкости 5 в ампуле 3 установился на отметках 90° и 270°, то линия строго вертикальна одной плоскости, при отклонениях измеряют угол и сравнивают с допустимым. Для перпендикулярной плоскости, если уровень жидкости 10 в ампуле 8 установился на отметках 90° и 270°, то линия строго вертикальна перпендикулярной плоскости, при отклонениях измеряют угол, такое измерение выполнят в одно касание корпуса 1 при одновременном снятии углов в двух плоскостях.
Заявляемое решение позволяет установить соответствие вертикальности линии на плоскости, а также измерить ее угол наклона к вертикали, при этом наблюдается простота эксплуатации устройства при широких пределах измерения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Источники информации
1. ttps://web.archive.org/web/20210126183627/https://arsenalmastera.ru/goods/Uroven-Milwaukee-4932459597#show_tab_.
2. Патент RU 176185, МПК G01C 9/24, опубликовано: 11.01.2018 Бюл. №2.
3. Патент RU 196543, МПК G01C 9/00, опубликовано: 04.03.2020 Бюл. №7.