ПОЛЕВОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД

Полезная модель относится к метрологическому обеспечению маркшейдерского приборостроения и предназначена для определения поправочных углов датчиков крена установленных в инклинометрической насадке проекциометра.
Такие угловые отклонения являются определяющими в общей погрешности инклинометрических измерений и должны определяться для каждого изделия, отражаться в его паспорте, а также определяться перед производством каждого измерения.
Известна установка для настройки и экспериментальных исследований инклинометров, содержащая U-образную подставку в виде плиты, двух вертикальных стоек, трех платформ, цилиндра для крепления корпуса инклинометра, шести лимбов для грубого и точного отсчета углов, узлы крепления, червячные пары для передвижения узлов установки (патент РФ №2178522, опубл. 20.01.2002 г.).
Недостатком аналога является то, что эта установка предназначена только для настройки, регулировки и балансировки чувствительных элементов инклинометров. Установка сложна в эксплуатации и не определяет погрешности инклинометра в целом с учетом его конструктивных особенностей.
Известен стенд для испытаний инклинометров, содержащий центраторную трубу, нижний и верхний узел закрепления (консоль), верхнюю ось, отклонитель инклинометра, редуктор поворота, лимб и перемещающее устройство (отчет НИР «Обработка и анализ результатов натурных наблюдений деформаций массива склона Одесского припортового завода и разработка прибора для регистрации глубинных деформаций грунтов», НИЭ центр «Техногем», дог. №04/05/400с/05, 2005 г., С.27).
В этом стенде для испытаний инклинометров, наиболее близком к предлагаемому и выбранному в качестве прототипа недостатком является невозможность замеров вокруг отклоненной оси (принцип проекциометрической съемки), т.е. инклинометр при испытаниях отклоняется в продольной и поперечной плоскостях только от вертикальной оси, а сама ось не отклоняется и остается вертикальной. Кроме того, установка стационарна, что не позволяет ее использовать при различных поверках (приемо-сдаточных, периодических и других эксплуатационных проверках).
Предлагаемой полезной моделью решается задача определения поправочных углов датчиков крена при значительных отклонениях оси центрирующего устройства в любых условиях (лабораторных или полевых).
Для достижения этого технического результата в полевом испытательном стенде имеется штатив с раздвижными ножками, скрепленными между собой тремя стягивающими штангами, центраторную трубу для размещения в ней проекциометра с инклинометрической насадкой, содержащей датчик вертикали, и центрирующее устройство, центратор, состоящий из кольца с двумя парами взаимноперпендикулярных болтов и поворотного устройства и расположенный на оголовке штатива, а также расположенное на нижнем конце центраторной трубы устройство со сферическим шарниром, для перемещения низа центраторной трубы в двух направляющих стержнях, укрепленных на стягивающих штангах штатива, и позволяющее наклонять центраторную трубу с инклинометрической насадкой на определенный угол от вертикали, например, от 0° до 30°, и определять поправочные углы датчиков крена при значительных отклонениях оси центрирующего устройства.
Отличительными признаками предлагаемой полезной модели являются: наличие штатива, центраторной трубы, проекциометра с центрирующим устройством и датчиком вертикали, центратора состоящего из кольца с двумя парами взаимноперпендикулярных болтов и поворотного устройства, расположенного на оголовке штатива, а на нижнем конце центраторной трубы, имеется сферический шарнир, закрепленный в двух направляющих стержнях на стягивающих штангах штатива позволяющий наклонять центраторную трубу с инклинометрической насадкой (с центрирующим устройством и датчиком вертикали) на определенный угол от вертикали и определять поправочные углы датчиков крена при значительных отклонениях оси центрирующего устройства.
Благодаря наличию этих признаков полевой испытательный стенд позволяет при определении поправочных углов датчиков крена вращать датчик вертикали инклинометрической насадки с центрирующим устройством вокруг отклоненной оси и таким образом определять поправочные углы при значительных отклонениях оси центрирующего устройства. Кроме этого конструкция полевого стенда позволяет производить измерения в любых условиях, как в лабораторных, так и полевых.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом.
Полевой испытательный стенд состоит из штатива 1 с раздвижными ножками, которые для его жесткости связаны тремя стягивающими штангами, центратора 2, закрепленного на оголовке штатива 1, центраторной трубы 3, установленной в центраторе 2, нижний конец центраторной трубы 3 закрыт заглушкой, в центре которой закреплена ось устройства для отклонения центраторной трубы 3 со сферическим шарниром 4, закрепленном на двух направляющих стержнях 5, которые жестко закреплены на стягивающих штангах штатива 1, проекциометра 6 с инклинометрической насадкой. В верхней части центраторной трубы 3 установлено торцевое кольцо 7 с градусной шкалой и тремя кронштейнами. Для установки датчика вертикали 8 с центрирующим устройством 9 в цунтраторной трубе используется проекциометр 6. Для питания датчиков крена и съема показателей при испытаниях инклинометрическая насадка содержит кабель 10, лебедку с кабелем (на чертеже не показаны), ролик для кабеля 11 и блок управления (не показан). Для замера углов отклонения датчика вертикали 8 и центраторной трубы 3 используется оптический квадрант 12.
Подготовка полевого испытательного стенда к работе и проведение испытаний на нем осуществляется следующим образом.
С помощью центратора 2 и оптического квадранта 12 устанавливают центраторную трубу 3 в вертикальное положение. После установки центраторной трубы 3 с помощью отвесов, опущенных с болтов центратора 2, фломастером фиксируют положение двух ортогональных плоскостей. По этим плоскостям в дальнейшем производят контрольные измерения квадрантом 12.
В центраторной трубе 3 размещают центрирующее устройство 9 с датчиком вертикали 8 инклинометрической насадки. На торцевом кольце 7 центраторной трубы 3 устанавливают штатив проекциометра 9 с лебедкой и подвешивают на гибкой нити датчик вертикали 8 с центрирующим устройством 9. Затем подключают к сети датчик вертикали 8.
Таким образом, полевой стенд подготовлен к работе.
При вертикальном положении центраторной трубы 3 ось центрирующего устройства 9 также находится в вертикальном положении и может быть принята за надирное направление. Надирные углы в этом положении, полученные по измерениям датчиков крена, будут являться поправочными углами.
Погрешность определения поправочных углов является систематической общей погрешностью измерений, поэтому ее величина должна быть на порядок меньше случайной составляющей. Добиваются этого путем многократных измерений с учетом влияющих факторов, которыми являются качество закрепления датчика вертикали 8 на центрирующем устройстве 9 и возможные смещения центрирующего устройства 9 при новой установке его на данном горизонте замера. Среднее значение поправочных углов фиксируют в паспорте прибора.
Таким образом, полевой испытательный стенд позволяет определять поправочные углы датчиков крена при значительных отклонениях оси центрирующего устройства в любых условиях (лабораторных или полевых).