ЭЛЕКТРОННЫЙ УРОВЕНЬ
ELECTRONIC LEVEL GAGE

Электронный уровень относится по Международной патентной классификации в разделе G (физика) к классу измерений или испытаний - G01, а именно к измерению горизонтов, что отнесено к группе патентов в подклассе G01C, и предназначен для измерения уклонов в группе G01C 9/00 в подгруппе G01C 9/06 с помощью фотоэлектрических индикаторных устройств.
Известен электронный полевой прибор (Патент РФ №2297597, МПК G01D 3/00 (2006.01), оп. 20.04.2007). Он содержит сенсорный блок для емкостных измерений уровня в резервуаре.
Известен и электронный датчик уровня (Патент РФ №80561, МПК G01F 23/26 (2006.01), оп.10.02.2009). Он содержит стержень из конденсаторов, разделенных сигнализаторами, крышку датчика, в которой установлен блок преобразования, включающий в себя микропроцессорный контроллер и аналого-цифровой преобразователь.
Но эти известные датчики определяют уровень жидкости, тогда как уровень поверхности они определять не могут.
Наиболее близким (прототипом) к новому электронному уровню относится известный электронный уровень (Патент РФ на изобретение №2435135, МПК G01C 9/06 (2006.01), оп. 27.11.2011). Он содержит в корпусе определитель уровня (в виде отвеса с излучающим светодиодом), расположенный над многоэлементным фотоприемником (в форме линейной дуги), связанным с блоком обработки сигналов.
К недостатку прототипа относится одномерность определения уровня, что недостаточно для быстрой работы с двумерной поверхностью и определения направления ее уклона.
Новый патентуемый электронный уровень, как и прототип, содержит в корпусе определитель уровня, расположенный над многоэлементным фотоприемником, связанным с блоком обработки сигналов.
Новым же в нем является то, что корпус электронного уровня выполнен в виде прозрачной емкости корпуса с круглым плоским дном и выпуклым верхом с верхней точкой, расположенной над центром круглого плоского дна, вблизи которого (сверху или снизу) размещен многоэлементный фотоприемник, направленный вертикально вверх и выполненный в виде матрицы с расположением фотоэлементов на пересечениях окружностей и радиусов круглого плоского дна, а определитель уровня выполнен в форме воздушного пузырька в непрозрачной темной жидкости, размещенной в прозрачной емкости, причем при центральном расположении воздушного пузырька в прозрачной емкости корпуса его вертикальный размер равен высоте от центра круглого плоского дна до верхней точки выпуклого верха.
Техническим результатом нового электронного уровня по сравнению с прототипом является новое дополнительное свойство сразу (за одно действие) определять двумерное направление уклона уровня исследуемой поверхности, что облегчает работу исследователя и сокращает время ее выполнения.
На чертеже показан схематично вертикальный разрез нового электронного уровня. Здесь изображен на исследуемой поверхности 1 корпус 2 и определитель уровня 3, расположенный над многоэлементным фотоприемником 4, связанным с блоком обработки сигналов 5.
Корпус 2 электронного уровня выполнен в виде прозрачной емкости с круглым плоским дном и выпуклым верхом с верхней точкой, расположенной над центром круглого плоского дна, у которого расположен многоэлементный фотоприемник 4, направленный вертикально вверх и выполненный в виде матрицы с расположением фотоэлементов на пересечениях окружностей и радиусов круглого плоского дна.
Определитель уровня 3 выполнен в форме воздушного пузырька в непрозрачной темной жидкости, размещенной в прозрачной емкости корпуса 2. Причем при центральном расположении воздушного пузырька в прозрачной емкости его вертикальный размер равен высоте от центра круглого плоского дна до верхней точки выпуклого верха. Последняя характеристика обеспечивает прохождение света до дна емкости с непрозрачной жидкостью.
Использование нового электронного уровня заключается в расположении корпуса 2 круглым плоским дном на исследуемой поверхности 1. Воздушный пузырек определителя уровня 3 всплывает до выпуклого верха корпуса 2 сообразно уклону дна. И свет от окружающего освещения проходит свободно через воздушный пузырек к одному из элементов многоэлементного фотоприемника 4.
Об этом сообщается на дисплее в виде изображения или в виде цифровой индикации или звуковым речевым высказыванием после прохождения сигнала через блок обработки сигнала 5. Положение воздушного пузырька в верхней точке соответствует искомому горизонтальному положению исследуемой поверхности.
Новый электронный уровень промышленно изготовлен и применим, т.к. изготавливается из известных средств (фотоэлементы в прозрачном корпусе) известными действиями (заливка непрозрачной жидкости с воздушным пузырьком) и используется обычным способом (размещение его рукой на исследуемой поверхности).