Видеодатчик гидростатического нивелира



Видеодатчик гидростатического нивелира
Видеодатчик гидростатического нивелира
G01C2009/066 - Измерение расстояний, горизонтов или азимутов; топография, навигация; гироскопические приборы; фотограмметрия (измерение размеров или углов предметов G01B; измерение уровня жидкости G01F; измерение напряженности или направления магнитных полей вообще, кроме магнитного поля Земли, G01R; радионавигация, определение расстояния или скорости, основанное на эффекте распространения радиоволн, например эффекта Доплера, на измерении времени распространения радиоволн; аналогичные системы с использованием другого излучения G01S; оптические системы для этих целей G02B; карты, глобусы G09B)

Владельцы патента RU 2689282:

ОАО "Государственный специализированный проектный институт" (RU)

Изобретение относится к области техники для измерения высотных положений узлов сооружений. Видеодатчик гидростатического нивелира содержит оптически связанные матричный фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, которые установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра. Технический результат – повышение точности измерений. 2 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники, связанной с контролем высотных положений узлов сооружения.

Известны гидростатические нивелиры, содержащие сообщающиеся сосуды, установленные на контролируемых узлах сооружения, заполненные жидкостью, уровень которой устанавливается горизонтально (перпендикулярно направлению силы тяжести), что служит основой для измерений [1].

Известны устройства для измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанные на видеоизмерении - компьютерной обработке изображений источников света в телевизионном видеосигнале [2].

Аналогом изобретения служит отсчетное устройство гидростатического нивелира, содержащее оптически связанные фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и пары источников света, установленных вокруг объектива [3].

Аналогу присущи следующие недостатки:

- зависимость точности измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира от погрешностей определения X и Y координат точек изображений источников света в видеокадре;

- сложная схема видеопроцессора [4], являющегося неотъемлемым узлом видеоизмерительной системы, в котором выделяются Х, Y-координаты точек изображений источников света в видеокадре.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является уровнемер, содержащий оптически связанные фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и кольцевой источник света, установленный вокруг объектива [5].

Прототипу присущи те же недостатки, что и аналогу.

Если источники света в видеодатчике гидростатического нивелира расположить зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, то вычисление уровня жидкости может выполняться на основе только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре, что позволит:

- повысить точность измерений, зависящая от погрешности определения только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре;

- существенно упростить схему видеопроцессора, исключив из него функциональные узлы, связанные с определением Х-координат точек изображений источников света в видеокадре.

Если отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними установить равным формату телевизионного видеокадра (например, 4:3), то диапазон измерений будет максимальным, а погрешность - минимальной.

Цель изобретения состоит в устранении недостатков, присущих прототипу, для чего в соответствии с изобретением и в отличие от прототипа в видеодатчике, содержащем оптически связанные матричный фотоприемник (ПЗС-матрица, КМОП-структура) с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, источники света установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 изображен видеодатчик 1, содержащий узел электроники 2, матричный фотоприемник 3, объектив 4 и источники света 5. Видеодатчик 1 установлен на сосуде 6 гидростатического нивелира, заполненном жидкостью, уровень 7 которой измеряется. На выходе видеодатчика 1 формируется телевизионный видеосигнал ВС, содержащий изображения источников света 5, отраженные от поверхности жидкости, уровень 7 которой измеряется.

На фиг. 2 изображен видеодатчик 1 с источниками света 5, установленными зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива 4 на отрезках линий, параллельных строкам 8 матричного фотоприемника 3, а уровень 7 жидкости в сосуде 6 гидростатического нивелира вычисляется на основе только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре, что повышает точность измерений и позволяет существенно упростить схему видеопроцессора, тем самым достичь цели изобретения.

Видеодатчик гидростатического нивелира, содержащий оптически связанные матричный фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, отличающийся тем, что источники света установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и касается системы индикации уровня текучей среды с подсветкой для транспортного средства. Система включает в себя контейнер, текучую среду, расположенную в контейнере, фотолюминесцентный элемент, расположенный на контейнере, и источник света, выполненный с возможностью испускать излучение для возбуждения фотолюминесцентного элемента и тем самым подсветки контейнера.

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению уровня жидкости в емкости. Световой уровнемер жидкости, содержащий измерительную трубу и разделительный корпус, на который навинчен цилиндр с крышкой, отделяющий жидкость, находящуюся в емкости, от фотоприемника, источники света, оптически сопряженные с приемным фотоэлементом, выходы которых подключены к входам устройства измерения, причем прозрачная измерительная труба с установленным в ней фотоприемником, закрепленная в верхнем и нижнем фланцах, вставлена в корпус, внутри которого свободно перемещается плавающий поршень-поплавок с верхней зеркальной поверхностью, причем источники света жестко закреплены в верхнем фланце внутри корпуса на равных расстояниях друг от друга по окружности, а в нижнем фланце имеется кольцеобразный вырез для доступа жидкости.

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах в различных отраслях промышленности: химической, фармацевтической, пищевой, строительной и т.д.

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах. В способе измерения параметров сыпучих материалов в резервуарах путем получения изображения с помощью телекамеры, закрепленной над поверхностью измеряемого материала и герметически отделенной от него оптически прозрачным элементом, и мерной шкалы, нанесенной на боковую стенку резервуара, дополнительно в центре крышки устанавливают над вторым герметически отделенным от сыпучего материала оптически прозрачным элементом лазер-дальномер таким образом, чтобы оптическая ось лазера дальномера совпадала осью симметрии резервуара, при этом мерную шкалу изготавливают в виде набора светодиодов, которые покрывают пылеотталкивающей прозрачной пленкой, при этом в процессе измерения включают лазер-дальномер, включают светодиоды и цифровую видеокамеру, после чего определяют лазером-дальномером расстояние от крышки до поверхности сыпучего материала, а при помощи мерной шкалы и сигнала с видеокамеры определяют расстояние h2 от крышки резервуара до точки, лежащей на мерной шкале области пересечения поверхности сыпучего материала с поверхностью резервуара, и объем рассчитывают по формуле.

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах. В способе измерения параметров сыпучих материалов в резервуарах с помощью оптического устройства, закрепленного над поверхностью измеряемого материала, герметически отделенной от него оптически прозрачным элементом, в качестве измерительного устройства используют два лазера-дальномера, один из которых устанавливают в центре крышки над герметически отделенном от сыпучего материала оптически прозрачным элементом, таким образом, чтобы оптическая ось упомянутого лазера-дальномера совпадала с осью симметрии резервуара, второй лазер-дальномер устанавливают в периферийной части крышки над герметически отделенным от сыпучего материала оптически прозрачным элементом таким образом, чтобы оптическая ось упомянутого лазера-дальномера была параллельна оси симметрии резервуара, при этом в процессе контроля первым лазером-дальномером определяют расстояние от крышки до поверхности сыпучего материала, а вторым определяют расстояние h2 от крышки резервуара до точки, лежащей на в области пересечения поверхности сыпучего материала с поверхностью резервуара, и объем сыпучего материала в резервуаре рассчитывают по формуле.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к области электрических измерений неэлектрических величин, и может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах в различных отраслях промышленности: химической, фармацевтической, пищевой, строительной и т.д.

Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях.

Использование: измерительная техника на основе видеоизмерений. Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, содержащий в качестве фотоприемника телекамеру с объективом, ПЗС-матрицей и электронным узлом, формирующим стандартный телевизионный видеосигнал, и точечные источники света, установленные на окружности вокруг объектива телекамеры и оптически связанные через измеряемый уровень жидкости с телекамерой.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения границы раздела прозрачных жидких сред с отличающимися коэффициентами преломления, измерения высоты уровня жидкости и создания отсчетного устройства гидростатического нивелира.

Изобретения относятся к волоконно-оптической технике и могут быть использованы для измерения уровня жидкости, в том числе и криогенной. Техническим результатом предлагаемого способа и устройств является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического горизонтирования платформ. Датчик контроля горизонта содержит датчик угла наклона, который состоит из датчика температуры, нагревателя, герметичной ампулы, частично заполненной магнитной жидкостью, поверх которой расположены первичная обмотка и две вторичные обмотки, размещенные в корпусе из магнитомягкого материала.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического горизонтирования платформ. Датчик контроля горизонта содержит основание 1, датчик угла наклона 2, ампулу 3, частично заполненную магнитной жидкостью 4, на ампуле размещены первичная обмотка 5 и две вторичные обмотки 6, соединенные встречно-последовательно, а также датчик температуры 7.

Изобретение может быть использовано в системах визуального и электронного дистанционного определения пространственного положения объектов относительно горизонта уровнями пузырькового типа.

Изобретение относится к области измерений углового положения объектов в пространстве и касается способа определения угловой ориентации беспилотного летательного аппарата.

Использование: измерительная техника на основе видеоизмерений. Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, содержащий в качестве фотоприемника телекамеру с объективом, ПЗС-матрицей и электронным узлом, формирующим стандартный телевизионный видеосигнал, и точечные источники света, установленные на окружности вокруг объектива телекамеры и оптически связанные через измеряемый уровень жидкости с телекамерой.

Изобретение относится к устройствам для измерения уклонов и может быть использовано для контроля и измерения углового положения как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

Электронный уровень относится к измерениям характеристик поверхности и предназначен для исследования уклонов поверхности с помощью фотоэлектрических индикаторных устройств.

Способ контроля взаимного пространственного положения установочных площадок заключается в горизонтировании изделия, установке на контролируемые площадки измерительных устройств, каждое из которых содержит два измерительных преобразователя, измеряющие углы отклонения от горизонта по двум взаимно перпендикулярным направлениям, измерении углов наклона каждой из площадок относительно горизонта, вычисление углов взаимной ориентации.

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля горизонтальности поверхностей изделий и в строительстве. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах определения углов наклона различных устройств и объектов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического горизонтирования платформ. Датчик контроля горизонта содержит датчик угла наклона, который состоит из датчика температуры, нагревателя, герметичной ампулы, частично заполненной магнитной жидкостью, поверх которой расположены первичная обмотка и две вторичные обмотки, размещенные в корпусе из магнитомягкого материала.

Изобретение относится к области техники для измерения высотных положений узлов сооружений. Видеодатчик гидростатического нивелира содержит оптически связанные матричный фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, которые установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра. Технический результат – повышение точности измерений. 2 ил.

Наверх