ДАТЧИК ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРА С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ РАБОТЫ
HYDROSTATIC LEVEL SENSOR WITH EXTENDED OPERATING RANGE

Изобретение относится к области измерительной техники, связанной с контролем высотных положений узлов сооружения.
Известны гидростатические нивелиры, представляющие собой систему сообщающихся сосудов, заполненных жидкостью, установленных в контролируемых узлах сооружения, уровень жидкости в которых устанавливается горизонтально, что служит основой для измерений [1].
Известны датчики, служащие для измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанные на компьютерной обработке изображений визирных целей в телевизионном видеосигнале, служащие аналогами изобретения [2-4]. Они содержат видеокамеру на основе матричного фотоприемника, визирные цели в виде круглых светодиодов и видеопроцессор с микроконтроллерной программой, выделяющей координаты контурных точек изображений визирных целей в видеокадре телевизионного видеосигнала.
Аналогам присущ недостаток, связанный с тем, что температурный диапазон работы датчика определяется температурным диапазоном работы видеокамеры, нижний предел которого для большинства современных видеокамер составляет минус 10°С
Включение электропитания видеокамеры при температурах ниже нижнего предельного значения может приводить к ее выходу из строя, что ограничивает географию применения датчика.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) служит датчик, содержащий видеокамеру, визирные цели и видеопроцессор, которому также присущ указанный недостаток [5].
Цель изобретения состоит в устранении указанного недостатка, для чего в соответствии с изобретением и в отличие от прототипа датчик гидростатического нивелира с расширенным температурным диапазоном работы, содержащий видеокамеру, визирные цели и видеопроцессор, также содержит датчик температуры с возможностью установки верхнего и нижнего пределов температуры, электронный ключ с нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами и нагревательный элемент, при этом выход датчика температуры соединен с входами управления электронными ключами, выходы которых соединены с цепями электропитания видеокамеры и нагревательного элемента так, что при понижении температуры ниже нижнего предельного значения включается электропитание нагревательного элемента и выключается электропитание видеокамеры, а при повышении температуры выше верхнего предельного значения включается электропитание видеокамеры и выключается электропитание нагревательного элемента.
Изобретение поясняется рисунком фиг. 1, на котором изображены: датчик 1, содержащий визирные цели в виде круглых светодиодов 2, видеокамера 3, нагревательный элемент в виде резистора 4, электронный ключ 5 с нормально замкнутым 6 и нормально разомкнутым 7 контактами и видеопроцессор 8.
Работа датчика состоит в следующем.
При температуре ниже нижнего предельного значения размыкается нормально замкнутый контакт 6, выключая электропитание Е фотоприемника 3, и замыкается нормально разомкнутый контакт 7, включая электропитание нагревательного элемента 4.
При температуре выше верхнего предельного значения замыкается нормально замкнутый контакт 6, включая электропитание Е видеокамеры 3, и размыкается нормально разомкнутый контакт 7, выключая электропитание нагревательного элемента 4.
В результате обеспечивается надежная работа датчика в расширенном диапазоне температур и достигается цель изобретения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирование. М., «Недра», 1976.
2. Буюкян С.П., Рязанцев Г.Е. Отсчетное устройство гидростатического Нивелира. - Патент на изобретение RU №2112922. - Бюл. №16, 1998.
3. Буюкян С.П., Рязанцев Г.Е. Уровнемер. - Патент на изобретение RU №2160430. - Бюл. №34, 2000.
4. Буюкян С.П., Галушков В.В., Кузянов Н.А. Видеодатчик гидростатического нивелира. - Патент на изобретение RU №2689282. - Бюл. №15, 2019.
5. Буюкян С.П., Галушков В.В., Васютинский И.Ю. Цифровой видеогидростатический нивелир. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2019. - т. 63. - №5. - С. 503-505.