УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ СПАСАТЕЛЯ В СРЕДАХ С ОГРАНИЧЕННОЙ ВИДИМОСТЬЮ

Полезная модель относится к устройствам и приборам для ориентации спасателя в средах с ограниченной видимостью (задымленность, запыленность, низкая прозрачность воды, снежный и песчаный буран, нахождении человека под завалом, в том числе под снегом и прочее)
Известно устройство для определения угла отклонения от вертикали (патент RU 2247943 С1, кл. G01C 9/18 от 03.2005 Бюл. №7), имеет цилиндрический корпус, заполненный двумя несмешивающимися жидкостями с различной плотностью. Под углом 45° к плоскости основания корпуса располагаются излучатель и приемники ультразвука. Устройство основано на прохождении ультразвука через жидкость. Данное устройство служит для определения угла отклонения от вертикали различных объектов. Для его работы необходимы: излучатель и приемник ультразвука, генератор волн, модули предварительной обработки сигнала с амплитудными детекторами, т.е. оно имеет сложную аппаратурную часть. Для ориентации спасателя в экстремальных условиях использовать данное устройство не представляется возможным.
Известно также устройство (датчик) для определения угла отклонения объекта от горизонтального положения. Данное устройство имеет герметичный корпус, внутри которого закреплены два электрода, выполненные в виде плоских пластин (патент RU 2215992 кл. G01C 9/20). Половину объема корпуса занимает жидкий диэлектрик. Принцип действия устройства заключается в изменении электрической емкости дифференциального конденсатора в зависимости от перекрытия жидкостью пластинчатых электродов. Если площадь перекрытия электродов одинакова, то емкость дифференциального конденсатора также одинакова, если площадь перекрытия жидкостью электродов не одинакова, то имеет место разность в показаниях емкости конденсатора.
К недостаткам указанного устройства можно отнести: наличие сложной измерительной системы с блоком питания, использование в конструкции специальных материалов. Данное устройство имеет ограниченные функции (определяет только угол наклона к горизонтальной плоскости).
Наиболее близким по техническому решению к заявляемому объекту является устройство для определения угла и направления наклона плоскости (патент RU №2312307 C2 кл. G01C 9/18 от 12.2007 г., бюл. №34). Данное устройство выполнено из прозрачного материала (корпус) в виде вогнутой или выпуклой полусферы, на поверхности которой нанесены концентрические круги, причем каждый круг соответствует определенной величине угла наклона (30°, 45° и 60°). Через центр полусферы проведены две взаимно перпендикулярные линии, делящие площадь полусферы на равноценные сектора. Сами полусферы крепятся к Г-образному основанию. Внутри вогнутой полусферы находится шарик, а внутри выпуклой полусферы находится небольшой пузырек воздуха. По степени отклонения шарика или пузырька воздуха от центра пересечения двух линий можно определить положение данной плоскости в пространстве.
Недостатком указанного устройства является низкая точность измерений (величины угла и направления наклона) вследствие наличия трения шарика или пузырька воздуха с внутренней поверхностью корпуса. Кроме этого шероховатость и неровность поверхности, на которую устанавливают Г-образное основание, влияют на точность измерений. Использование данного устройства в виде компактного ручного прибора вызывает ряд трудностей. Данное устройство необходимо устанавливать на измеряемую плоскость и для ориентации в средах с ограниченной видимостью (где нет опорной и измеряемой плоскости) оно не может быть использовано. Устройство имеет значительные габариты.
Задачей настоящей промышленной модели является повышение надежности работы устройства по ориентированию спасателя в экстремальных условиях путем расширения его функциональных возможностей, повышения точности определения направления движения в средах с ограниченной видимостью, уменьшения габаритов с целью достижения компактности.
Для решения поставленной задачи устройство для ориентации спасателя содержит плоский круглый корпус, на периферии которого выполнена градусная шкала и установлен кольцевой трубчатый уровень, внутри которого находится воздушный пузырек. Метка на трубчатом уровне соответствует нулевой отметке градусной шкалы корпуса. В центральной части корпуса на оси расположены взаимно перпендикулярно два плоских уровня с возможностью их фиксации в любом положении. На задней части, в выемке корпуса, в плоскости параллельной горизонтальному диаметру корпуса и ниже его, установлена поворотная планка. Отметки на уровнях, а также цифровые отметки шкалы корпуса, начиная с 0° и с шагом 45°, имеют люминесцентное покрытие. На корпусе по диаметру 0° и 180° (по краям) выполнены прорези с каждой стороны для крепления ремешка с замком, причем плоские уровни соединены между собой в паз с отверстием в центре и находятся в одной плоскости с кольцевым трубчатым уровнем.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений, имеющих аналогичную заявляемому техническому решению совокупность конструктивных признаков, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию полезной модели: «новизна».
При реализации заявляемого технического решения используют известные технологические процессы и материалы по изготовлению соответствующих конструктивных узлов, что свидетельствует о соответствии его критерию «промышленная применяемость».
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства (вид спереди); на фиг.2 - вид сбоку; на фиг.3 - сечение А-А фиг.1 и на фиг.4 - узел 1 фиг.1.
Устройство для ориентации спасателя имеет плоский корпус 1, на периферии которого расположено прозрачное кольцо 2, наполненное незамерзающей жидкостью 3 с воздушным пузырьком 4. В центральной части корпус 1 имеет отверстие 5 для крепления в нем двух взаимно перпендикулярных уровней 6 и 7, причем корпуса уровней 6 и 7 соединены между собой пазом 8 и прикрепляются к корпусу 1 с помощью разъемного соединения 9. Ниже центра оси 5 корпуса 1 расположена откидная планка 10, причем ее ось 11 параллельна диаметру корпуса, расположенному в горизонтальной плоскости (направление 90°-270°) и, строго перпендикулярно вертикальному диаметру корпуса 1. На ободе корпуса 1 имеется градусная шкала 12, причем такие величины, как 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270° и 315° имеют люминесцентное покрытие. В области разметки корпуса 1-0° и 180° имеются прорези 13 для вставки ремешка (на чертежах не показано), служащего для крепления устройства на руке спасателя. На кольце 2 имеется метка 14, совпадающая с 0° на корпусе 1.
Устройство для ориентации спасателя работает следующим образом. Рабочее положение устройства - вертикальное, т.е. когда пузырек воздуха 4 в кольце 2 займет верхнее положение и будет находиться на отметке 0° (градусной шкалы 12 корпуса 1), уровни 6 и 7 будут отклонены от вертикальной плоскости (от 0°): один (6) - влево, а другой (7) - вправо на 45° каждый. В данном случае пузырьки воздуха в уровнях 6 и 7 займут верхнее положение. Устройство готово к пользованию. В таком положении можно определить направление движения спасателя: вверх, вниз, а также вправо, влево, как в горизонтальной плоскости, так и под углом к ней.
Рассмотрим несколько примеров пользования предложенным устройством в разных ситуациях работы спасателей.
Спасателя в горах накрыла снежная лавина. Время для спасения ограниченно, надо быстро найти выход, т.е. решить куда двигаться, чтобы поскорее обеспечить себе доступ кислорода и покинуть опасное место без обморожения. Спасатель лежит под тяжестью снега. Для своего спасения он смотрит на устройство, которое находится у него на руке. Если пузырек воздуха 4 в кольце 2 отклонился от 0° влево, то спасатель лежит вдоль склона (и склон горы находится в этом случае слева), значит, ему нужно двигаться по направлению уровня 7 или в направлении метки 14 на кольце 2 соответствующей 0° на корпусе; Если пузырек 4 отклонился от 0° вправо, то склон горы справа и выходить нужно влево. Кроме этого ориентацию направления выхода из лавины покажет пузырек 4, если установить совпадение пузырька 4 кольца 2 с отметкой на корпусе 0°, то направление движения необходимо производить вверх, т.е. в вертикальном направлении.
Другой вариант: спасатель-водолаз. В этом случае вода часто бывает не прозрачной, а видимость минимальная (например, на корабле “Булгария”, затонувшем на Волге, на глубине 8-10 метров видимость составляла 40 см). Низкая видимость затрудняет проведение спасательных работ, кроме того сам спасатель-водолаз теряет ориентацию. Для водолазов, которые в большинстве случаев двигаются в горизонтальной или вертикальной плоскости, уровни 6 и 7 поворачиваются на оси 5 по ходу часовой стрелки на 45°. При этом, уровень 6 (пузырек уровня) совпадает с отметкой на кольце 2 и 0° на корпусе 1, пузырек кольца 2 также находится на отметке 0°. В таком варианте устройство показывает строго горизонтальное и вертикальное направление перемещения спасателя-водолаза. Если необходимо всплыть, то он поднимается вертикально и выходит на поверхность воды. Если ему нужно обследовать, например, судно на одном уровне (например, уровень горизонта), то он пользуется показаниями пузырька уровня 7, т.е. плывет горизонтально.
При работе спасателя в запыленном или задымленном помещении, где также ограничена видимость, предложенное устройство позволяет определять направление движение спасателя (вверх, вниз, влево, вправо, горизонтально или нет).
Кроме этого предложенное устройство позволяет определить горизонтальность балок инженерных конструкций, что важно при чрезвычайных ситуациях. Если балка лежит горизонтально, то она устойчива, и по ней можно осуществить передвижение. Для этого устройство снимают с руки, откидывают пластину 10 на 90° по отношению к корпусу 1 и размещают устройство на балке (пластину 10 кладут на балку), при этом пузырек 4 кольца 2 должен находиться на отметке 0° и совпадать с отметкой на кольце 2. Уровни 6 и 7 при этом поворачиваются на 45° по ходу часовой стрелки. Если балка лежит горизонтально, то пузырьки на кольце 2 и уровне 7 будут находиться в заданных местах (пузырек 4 в верхней части кольца 2, пузырек уровня 7 на середине указателя).
Поворот уровней 6 и 7 производится вручную с их последующей фиксацией с помощью разъемного соединения 9, например, гайка-винт. Расположение уровней 6 и 7 под углом 90° друг к другу позволяет определять направление движения спасателю и под углом к горизонтальной плоскости вправо, вверх или вниз или влево, вверх или вниз.
Вертикальное направление движения спасателя гарантируется, когда на устройстве пузырьки уровней 6 и 7 находятся в верхнем положении, а пузырек 4 на отметке 0°, т.е. само устройство должно находиться в вертикальной плоскости, что достигается перемещением руки спасателя, на которой размещено устройство. Поворот уровней 6 и 7 влево или вправо, с их фиксацией в заданном положении показывает в каком направлении выбрано движение. Например, если повернуть уровни 6 и 7 вправо на 45° и зафиксировать в этом положении, то направление движения будет постоянным и вправо.
Таким образом, предложенное устройство позволяет расширить область его применения, повысить точность определения направления передвижения спасателя в средах с ограниченной видимостью.
Устройство простое по конструкции, неприхотливо в использовании, достаточно достоверно позволяет определять направление перемещения в слабо видимых средах, компактное, энергонезависимо в работе.