КУРВИМЕТР

Полезная модель относится к графо измерительным приборам и может быть использована для измерения длины отрезков кривых, извилистых линий на географических картах, топографических планах и графических документах.
Известен курвиметр, содержащий зубчатый ролик заданного диаметра на ручке и счетчик пройденного пути (количества зубцов) в виде стрелочного циферблата [1]. Для измерения длины кривой линии по ней прокатывают ролик курвиметра и считывают показания стрелочного циферблата.
Недостаток известного курвиметра состоит в том, что стрелочный циферблат ухудшает обзорность графического документа и ролик не оставляет следа его прокатывания по графическому документу, что снижает достоверность измерений длины кривых линий.
Наиболее близким известным техническим решением является графо измерительный прибор, содержащий трубчатый корпус с шкалой, выполненный из прозрачного материала, и визирное кольцо с отсчетной риской, подвижно установленное на сопряженной наружной поверхности трубчатого корпуса с возможностью фрикционного перемещения вдоль продольной оси трубчатого корпуса и считывания показаний шкалы [2]. Во внутреннюю полость трубчатого корпуса установлен стержень с прозрачной пишущей пастой и шариковым клапаном на выступающем из трубчатого корпуса конце стержня. Пишущим шариковым клапаном обводят кривые линии на топографической карте от начальной до конечной точек измеряемой кривой, просматривая отблески следа бесцветной пишущей пасты на поверхности топографической карты. Расход пишущей пасты соответствует измеряемой длине кривой линии в делениях шкалы прибора.
Недостаток прототипа заключается в том, что при измерении малых расстояний кривых линий путем прочерчивания по ним пишущим шариковым клапаном мало расходуется бесцветная пишущая паста, расход которой на шкале прибора при этом трудно измерить точно. Типовой шариковый стержень с надежной работой пишущего шарикового клапана оставляет заметный расход пасты только при длине следа (линии), измеряемой не менее чем 2…4 метра, что превышает формат графических документов. Увеличение расхода пишущей пасты требует увеличения диаметра пишущего шарикового клапана, что снижает надежность его работы. Другим недостатком прототипа является трудность наблюдения отблеска (альбедо) следа бесцветной пасты на прочерченной извилистой линии большой длины под одним углом ее просмотра, что снижает достоверность измерения ее длины.
Целью полезной модели является повышение точности измерения малых длин кривых линий и повышение достоверности измерения извилистых линий большой длины путем измерения расхода пишущей жидкости при прочерчивании измеряемых линий с помощью полого пишущего стержня, наполненного суспензией.
Сущность полезной модели состоит в том, что, кроме известных и общих отличительных признаков, характеризующихся тем, что известный курвиметр содержит трубчатый корпус со шкалой, выполненный из прозрачного материала, и визирное кольцо с отсчетной риской, подвижно установленное на сопряженной наружной поверхности трубчатого корпуса с возможностью фрикционного перемещения вдоль продольной оси трубчатого корпуса и считывания показаний шкалы, предлагаемый курвиметр содержит внутри прозрачного трубчатого корпуса прозрачный трубчатый стержень с пишущей суспензией внутри его и с пишущим концом, выступающим из одного конца прозрачного трубчатого корпуса, и эластично-упругую грушу, неподвижно установленную на другом конце прозрачного трубчатого корпуса, с возможностью засасывать пишущую суспензию вовнутрь прозрачного трубчатого стержня через его пишущий конец.
Новым в полезной модели является то, что курвиметр содержит внутри прозрачного трубчатого корпуса прозрачный трубчатый стержень с пишущей суспензией внутри его и с пишущим концом, выступающим из одного конца прозрачного трубчатого корпуса, и эластично-упругую грушу, неподвижно установленную на другом конце прозрачного трубчатого корпуса, с возможностью засасывать пишущую суспензию вовнутрь прозрачного трубчатого стержня через его пишущий конец, что обеспечивает повышение точности измерения малых длин кривых линий и повышение достоверности измерения извилистых линий большой длины.
Схема курвиметра изображена на чертеже, где обозначено: 1 - прозрачный трубчатый корпус; 2 - пишущая суспензия; 3 - шкала; 4 - визирное кольцо; 5 - полый прозрачный стержень; 6 - эластично-упругая груша.
В исходном положении в прозрачном трубчатом корпусе 1 размещена пишущая суспензия 2 и шкала 3 с визирном кольцом 4 на поверхности корпуса 1. Полый прозрачный стержень 5 своим пишущим концом выступает из одного конца корпуса 1, на другом конце которого неподвижно установлена эластично-упругая груша 6.
Предлагаемый курвиметр работает следующим образом.
С помощью эластично-упругой груши 6 засасывается пишущая суспензия 2 вовнутрь полого прозрачного стержня 5. В качестве пишущей суспензии 2 может использоваться водный раствор зубного порошка. Уровень пишущей суспензии 2 в полом прозрачном стержне 5 фиксируется визирным кольцом 5. Далее обводят (вычерчивают) измеряемую кривую линию на графическом документе и считывают показания шкалы 3 расхода пишущей суспензии 2. Количество делений шкалы 3 расхода пишущей суспензии 2 соответствует измеренному пути (длины кривой линии). След пишущей суспензии 2, в отличие от проблесков бесцветной пишущей пасты в прототипе, выгодно контрастно выделяется на графическом документе, что повышает достоверность измерения. Отсутствие известного пишущего шарикового клапана на пишущем конце полого стержня 5 обеспечивает соизмеримый с длиной кривой линии расход суспензии 2, что повышает точность измерений коротких расстояний на графических документах. По истечении некоторого времени суспензия 2 на графическом документе высыхает или замерзает в зимнее время в полевых условиях, следы которой можно стряхнуть (удалить) для повторных измерений длины извилистых линий. В полом стержне 5 пишущая суспензия 2 долго сохраняется во взвешенном состоянии за счет действия капиллярного эффекта. Внутреннее пространство между корпусом 1 курвиметра и полым стержнем 5 с пишущей суспензией 2 обеспечивает необходимую термическую стабильность этой суспензии 2 при разных температурах окружающей среды.
Промышленная осуществимость полезной модели обосновывается тем, что в ней использованы известные в аналоге и прототипе узлы и элементы по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе изготовлен опытный образец курвиметра в 2012 году.
Положительный эффект от использования полезной модели состоит в том, что повышается не менее чем на 15…20 % точность измерения длины коротких кривых линий за счет замены известного шарикового пишущего клапана предлагаемым открытым пишущим концом стержня 5, заполненного пишущей суспензией 2. Кроме того, повышается не менее чем на 15…20 % достоверность измерений длины протяженных извилистых линий путем замены анализа альбедо известной в прототипе следа прозрачной пишущей пасты на предлагаемый непосредственный визуальный контроль цветной и контрастной извилистой линии, вычерченной суспензией 2.
Источники информации
1. Курвиметр КУ-А, Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Производство ОАО «Златоустовский часовой завод», г.Златоуст, 2012 г., (аналог).
2. Патент RU 2011151 на изобретение «Графо измерительный прибор», заявитель: Серпуховское высшее военное инженерно-командное училище ракетных войск, МПК G01B 5/00, приоритет: 11.06.1990 г., авторы: Григорьев В.Н., Зайцев В.А., Кочетов А.С., (прототип).