Способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира основан на компьютерной обработке изображений источников света в телевизионном видеосигнале. Изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра. Отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра. Уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляют по упрощенной формуле. Техническим результатом является повышение точности видеоизмерений.

 

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. Известны также способы измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанные на визуальном, визуально-контактном, электрическом, фотоэлектрическом и других методах [1]

Аналогом изобретения служит способ измерения уровня жидкости в гидростатическом нивелире, основанный на компьютерной обработке телевизионного видеосигнала, содержащего изображения источников света, отраженные от поверхности жидкости, уровень которой вычисляется по формуле [2]:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

X1, Y1 и X2, Y2 - координаты центров изображений пар источников света в видеокадре, отраженных от поверхности жидкости, уровень которой измеряется.

Исходя из формулы, аналогу присущи следующие недостатки:

- содержание в формуле квадратного корня и квадратов разностей X,Y-координат, делают ее достаточно сложной;

- точность вычислений зависит от погрешностей X и Y координат точек изображений источников света в видеокадре, определяемых в видеопроцессоре [3], являющемся неотъемлемой частью видеоизмерительной системы;

- необходимость определения Х, Y - координат точек изображений источников света в видеокадре усложняет схему видеопроцессора, в котором должны содержаться соответствующие функциональные узлы.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, реализованный в уровнемере [4], в котором уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляется по формуле:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

D - диаметр изображения кольцевого источника света в видеокадре, вычисляемый на основе Х, Y - координат точек изображения, пиксель.

Прототипу присущи те же недостатки, что и аналогу.

Цель изобретения состоит в устранении недостатков, присущих прототипу, для чего в соответствии с изобретением и в отличие прототипа изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра, в результате чего повышается точность измерений, зависящая от погрешности определения только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре, создается возможность для существенного упрощения схемы видеопроцессора, путем исключения из нее функциональных узлов, связанных с определением Х-координат точек изображений источников света в видеокадре, и упрощается формула для вычисления уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, приобретающая вид:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

Y1, Y2 - координаты отрезков линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, на которых располагаются изображения источников света, пиксель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирование. М., «Недра», 1976.

2 Буюкян С.П. Видеоизмерительная система гидростатического нивелира // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2003. - №2. - С. 128-130.

3 Буюкян С.П. Видеопроцессор для видеоизмерений. - Патент на изобретение RU №2598790. - Бюл. №27, 2016.

4 Буюкян С.П., Рязанцев Г.Е. Уровнемер. - Патент на изобретение RU №2160430. - Бюл. №34, 2000.

Способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанный на компьютерной обработке изображений источников света в телевизионном видеосигнале, отличающийся тем, что изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра, а уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляют по упрощенной формуле:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

Y1, Y2 - координаты отрезков линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, на которых располагаются изображения источников света, пиксель.



 

Похожие патенты:

Система (10) оценки расхода текучей среды, поступающей из бака (20, 21), содержащая средства (17, 22, 23) измерения, выполненные с возможностью измерения уровня текучей среды в баке (20, 21), отличающаяся тем, что содержит средства расчета расхода текучей среды при помощи сигма-точечного фильтра Калмана, при этом указанные средства расчета содержат средства (16) получения грубого расхода текучей среды, а также средства (18) коррекции, связанные со средствами получения и со средствами измерения и выполненные с возможностью коррекции грубого расхода, полученного указанными средствами (16) получения, в зависимости от уровня, измеренного указанными средствами измерения.

Изобретение относится к области измерительной техники, приборостроения, средствам защиты от колебаний при землетрясении и, в частности, может быть использовано для проведения исследования в сфере сейсмологии.

Группа изобретений относится к устройству для отслеживания параметров текучей среды, топливной датчиковой системе воздушного судна, датчиковой системе для отслеживания параметров текучей среды, двум способам генерирования датчиковых данных.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям вместимостей замкнутых герметизированных объемов в различных сложных системах и установках, имеющих отношение к вакуумной технике, с возможностью размещения внутри их объемов пористых материалов и/или элементов конструкций из них.

Устройство относится к измерительной технике, в частности к измерениям вместимостей замкнутых герметизированных объемов в различных сложных системах и установках, имеющих отношение к вакуумной технике, с возможностью размещения внутри их объемов пористых материалов и/или элементов конструкций из них.

Группа изобретений относится к сенсорному устройству для измерения количества топлива в топливном баке транспортного средства, способу измерения количества топлива в топливном баке транспортного средства, транспортному средству для осуществления вышеуказанного способа.

Изобретение относится к металлургической промышленности. Способ определения уровня магния и характеристик гарнисажа в реакторе восстановления титана, основанный на измерениях в приемной катушке ЭДС, наводимых электромагнитным полем от набора возбуждающих обмоток, расположенных вокруг реторты, содержит этапы, на которых для определения используются токи различной частоты, при этом сначала путем численного решения уравнений электродинамики создают эталонную базу расчетных значений ЭДС в расположенной над реактором приемной катушке при разных заданных уровнях расплавленного магния, разных заданных положениях и размерах титанового гарнисажа при заданном наборе частот питающего тока в диапазоне 1-50 Гц, а затем в процессе восстановления титана при этом же наборе параметров тока в катушках возбуждения измеряют значения ЭДС в приемной катушке, которые сравнивают с эталонными, и определяют методом наименьшего квадратичного отклонения наиболее близкую эталонную и по ней судят об уровне расплавленного магния, положении и размерах титанового гарнисажа.

Изобретение относится к устройству контроля работы дозатора для введения жидкой добавки в основную жидкость, которая приводит дозатор в действие в зависимости от фаз всасывания и нагнетания.

Изобретение относится к сейсмологии и, в частности, может быть использовано для проведения широких научных исследований в сфере сейсмологии. Предложен способ определения центра сейсмических колебаний, согласно которому сейсмодатчики размещают на поверхности и в земле с понижением уровня углубления в различных точках зоны предполагаемой сейсмической активности.

Изобретение может быть использовано в системе управления двигателем внутреннего сгорания. Согласно изобретению на борту транспортного средства осуществляют идентификацию объема газового топлива в баке на основании объема жидкого топлива в баке, причем жидкое топливо и газовое топливо хранятся в одном топливном баке.

Изобретение относится к расходомерам для измерения расхода вод в коллекторах и каналах и может быть использовано для измерения расхода потоков. Гидростатический Архимедов каплевидный иломер включает каплевидный Архимедов поплавок, весом 0,9 от величины Архимедовой силы, с кольцом на выходе, которое перемещается по направляющей вертикальной струне, закрепленной в разжимных скобах, устанавливаемых на расстоянии (5-10)D коллектора вверх по течению от измерительного блока и передающий кабель.

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам для добычи полезных ископаемых. Предложено забойное оборудование для машинной добычи в сплошной системе разработки, прежде всего при подземной разработке месторождений каменного угля, с расположенным вдоль фронта очистных работ забойным конвейером, выполненным с возможностью перемещения вдоль забойного конвейера очистным средством и закрепленными на нем под углом к забойному конвейеру узлами щитовой крепи.

Изобретение относится к измерительной технике и строительству, а именно к гидроуровням, предназначенным для определения превышения одной точки сооружения над другой, в частности к применению резинового кольца в качестве подвижной метки уровня жидкости, охватывающей колбу гидроуровня.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для высокоточного измерения превышений, а также постоянного контроля за высотным положением точек инженерных сооружений и технологического оборудования сочетанием методов гидродинамического и гидростатического нивелирования.

Изобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для регистрации вертикальных движений и наклонов земной коры, а также для инженерного контроля крупных объектов промышленного и научного значения (зданий, плотин ГЭС, АЭС, радиотелескопов, антенных комплексов, ускорителей элементарных частиц и т.п.).
Наверх