Устройство для измерения расстояний

 

ОП ИСАИ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИ1ЬСТВУ (61) Дополнительное .к авт. саид-ву

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 564525 (51) М: Кл.а

@01 С 3/00 (22} Заявлено 02,03,76 (21) 2330659/10 с присоединением заявки №

Гасударственный намнтат

Савата Миниатрав СССР па делам иэааретаннй н атнрмтий (23) Приоритет(43) Опубликовано05.07.77,Бюллетень ¹25 (45) Дата опубликования описания 19.08.77 (5З) УДК 528,511. (088,8 ) ll. B, Окунев и B. В, Шторм (72) Х вторы изобретения (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ

Изобретение. относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам для выполнения специальных высокоточных линейных измерений.

Высокоточные геодезические измерения линий с погрешностью опного уложения мерного прибора порядка 0,05 мм выполняются инварными мерными проволоками, Значительным фактором, снижаюшим точность измерений является приближенное значе- 1О ние температуры мерной проволоки в процессе измерений.

Известно устройство для измерения расстояний, содержашее мерный элемент, составленный из проволок с различными )5 коэффициентами линейного расширения, к концам которого прикреплены растягиваюшие приспособления(1). Недостаток уст ройства - низкая точность измерений.

Известны также устройства для изме- 26 ренин расстояний, содержашие мерную проволоку, отсчетные шкалы и натяжные уст ройства (2). Однако в них температура инварной проволоки приравнивается к температуре воздуха, измеренной при помощи К

2 ртутных термометров - пращей, Погрешность такого способа измерений температуры соо ставляет 2-5 С, что приводит к погрешности в измеряемой линии 50 100 мкм, являюшейся недопустимой при точных измерениях.

При лабораторных исследованиях инварных мерных проволок для измерения температуры проволок используют термопары, Ф горячие спаи которых зачеканены в проволоку, или миниатюрные электротермометры сопротивления, прикрепленные к поверх ности инварной проволоки(31. Недостатком этих устройств является то,что они имеют лишь точечный контакт с поверхностью проволоки и измеряют скорее температуру воздуха, а не проволоки. Кроме того, вес соединительных проводов оТ термодатчиков искажает рабочую длину проволоки; наличие множества соединительных проводов исключает возможность использования инварной проволоки, оборудованной термодатчиками, для производственных измерений.

Бель изобретения - повышение точности линейных измерений путем создания инвар684526 ной мерной провлоки, температуру которой можно было бы измерять в поттевых условиях с погрешностью 0,2-0,3 С- » достигается расчленением инварной мерной проволоки. на несколько отрезков, соединяют которые с помощью изоляторов, а внутрь конца отрезка коакснально с прово локой пом.лен термореэистор так, что дна соседних отрезка инварной проволоки яв-, ляются соединительными проводами для клемм терморезистора.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - участок соединения двух соседних отрезков, Устройство состои из отрезков инвар 1 ной проволоки 1, терморезисторов 2, изоляторов 3, мерных шкал 4, натяжных устройств 8, соединительных проводов16 и влвктроизмерительного прибора 7, Устройство работает следующим образом.

Инварная проволока 1 с включенными в нее терморезнсторами растягивается между натяжными устройствами 5 под постони ным натяжением. Шкалы 4 подводятся к то 1кам, фиксирующим концы измеряемой липин. Соединительные провода 6 от прибора 7 подключаются к клеммам, встроенным в рамы устройств 5. Измеряется сум марное сопротивление всех термореэисто-, Ъ ров, прн этом электроток поступает от ис точннка нэмерктельното. МосТВ через втв лонные сонротызлення моста, соединителт: ные провода 6 в первый отрезок ииварной проволоки, к которому подключена j вход- ная клемма терморезис гора, помещеннот о внутри этого отрезка проволоки. Пройдя через терморезистор, електроток входиг через выходную клемму во второй отрезок проволоки и через него - во второй тер40 морезистор и т.д., толока цепь не замкнется снова на элехтроизмерительиый прибор.

Так как терморезисторы помещены внугрь проволоки и рабочий элемент гврморегугя.

4 тора плотно соприкасается с внутренней поверхностью проточки в проволоке, а про» точка соосна с осью проволоки, то темпе ратура термореэисгоров полностью соотве ствует температуре отрезков проволоки, Средняя температура проволоки о р пеляется из выражения

1I ,З91

° т

3 гдв и - число термореэисторов;

V показания влектроизмерительного прибора;

- коэффициент перехода шкалы.

Далее линейные измерения выполняютсь в соответствии с требованиями методики линейных измерений подвесными мерными приборами, По окончании измерения линии снова определяется температура проволоки.

:Описанное устройство позволяет юмв рять температуру проволоки с погрешностью, определяемой точносгью термореэистора. Миниатюрные терморезисторы, например, ММТ-8, обеспечивают погрешность, + 0,1 С (стандартная шыля.М. 21). Дна метр корпуса атих тврмореэисторов 0,8 мм, так что они могут быть помещены внутрь проволоки, не изменяя диаметр проволоки и тем самым не нарушая условий теплооб мена инварной проволоки и окружающей среды.

Измерение температуры инварной меро ной проволоки с погрешностью 0,1 С обеспечивает воэможность повышения точ» ности измерения стандартной длины 24 и одним уложением мерного прибора до 0,03

0,04 мм. формул j изобретения

Ус гройство для измерения расстояний, содержащее мерную проволоку, отсчетные

I шкалы н натяжные устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по вышения точности измерений, мерная проволоке выполнена в виде изолированных друг от друга отрезков с помещенными коаксиально внутри конца каждого отрезка термореэисторами, последовательно подключенными через отрезки мерной прово» локи к измерительному прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 320700, кл. 901 Ъ 3/104, 1970, 2, "Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строителъс гве

Под рвд. Рольшакова B. Д. М., Недра", 1987 стр, 9488.

3. Журнал Геодезия и картотрафия, М 7, 1983 i IL В. Сапунов "Определе нив термических коэффициентов ииварных проволок, .

Состави гель В. Поставнив

Редактор О. Филиппова Техред О. Луговаа, Корректор (:, Патрур щ

Закаэ 2 l35/206 Тнраа 907: . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретеиий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан sa6,, д. 4/5

Филкал ППП Патент", т. Уии ород, ул. Проектная, 4