DD232350A1

DD232350A1 - Anordnung und schaltung zur signalisation einer sollneigung

Info

Publication number: DD232350A1
Application number: DD26458284A
Authority: DD
Inventors: Erich Dickfeld; Klausdieter Stephan; Hans-Christian Adlung
Original assignee: Senftenberg Ve Bkk
Priority date: 1984-06-27
Filing date: 1984-06-27
Publication date: 1986-01-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und die dazugehoerige Schaltung zur Signalisation einer Sollneigung. Sie ist in der Geodaesie an Nivellierinstrumenten oder auch Laserfluchtungsgeraeten anwendbar, um bereits geringfuegige Abweichungen aus einer vorgegebenen Sollneigung zu signalisieren. Die Aufgabe, das Auswandern einer Gasblase in einer Roehrenlibelle von einer Sollstellung ueber eine Auswerteschaltung zu erfassen und ein stets neigungsproportionales Signal zu gewinnen, wurde so geloest, dass an einer Roehrenlibelle Elektrodenflaechen so aufgedampft und kontaktiert wurden, dass sich zwischen ihnen Kapazitaeten ausbilden, deren relative Groesse zueinander durch die Stellung der Gasblase beeinflusst und ihre absolute Groesse durch den Wert der Dielektrizitaetskonstante einer Fluessigkeit in der Libelle bestimmt wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und Schaltung zur Signalisation einer Sollneigung. Sie ist in der Geodäsie an Nivellier- und Laserfluchtungsgeräten anwendbar, um Angaben über die Einhaltung einer vorgegebenen Sollneigung zu erhalten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der DD-EB 91153 ist ein Neigungsmesser mit mindestens einem Pendel beschrieben, bei dem ein eine Potentiometerwelle umschlingendes Band zwischen diesem Pendel und der Potentiometerwelle vorgesehen ist.

Eine andere Vorrichtung nach DD-EB 152622 ist so ausgestaltet, daß zur wirksamen Dämpfung der Unruhe eines Pendels ein Positionsdetektor und für jede Schwingungsebene eine Steuerschaltung mit einem elektrodynamischen Antrieb vorgesehen

Nachteilig an den geschilderten Vorrichtungen und Meßverfahren ist, daß für die verwendeten Pendel eine relativ lange Einschwingzeit notwendig ist. Zur Dämpfung bzw. Kompensation derfür Steuerprozesse unverwünschten Schwingungen ist ein hoher technischer Aufwand erforderlich.

Die DD-EB 144308 beschreibt ein Gerät zur Bestimmung der Abweichung von der Horizontalen und Vertikalen, wobei eine Röhrenlibelle durch eine Schwerkraftkörper ersetzt wurde, dessen Auslenkung bei der Neigung des Gerätes über ein Zahnsegment und eine Zeigermeßeinrichtung übertragen wird. Die Anzeige erfolgt wiederum über mechanische Übertragungselemente, die aufwendig sind und über den genannten Schwerkraftkörper bewegt werden müssen.

In den DD-EB 142752,142753 und 156021 sind Verfahren beschrieben, bei denen die Auslenkung von Flüssigkeiten in gemuldeten Flächen ausgewertet wird. Dies erfolgt fotoelektrisch oder kapazitiv über die Leitfähigkeit der Flüssigkeit. Als Nachteil ist erkennbar, daß kein proportionaler bzw. linearer Zusammenhang zwischen der Neigung und einer auswertbaren physikalischen Größe besteht. Die Verfahren mittels Leitfähigkeitsmessung sind stark temperaturabhängig und deshalb an bestimmte günstige Voraussetzung gebunden.

Eine weitere Anordnung nach DD-WP 226 067 sieht vor, daß zur Neigungsbestimmung von geodätischen Instrumenten eine Masse mit einer in vier gleichgroße Quadranten aufgeteilten Sensorfläche aus einem kaithärtenden, elastischen Plast verbunden ist, der die Eigenschaft aufweist, mechanischen Druck in eine elektrische Widerstandsänderung umzuwandeln.

Veränderte Neigungsverhältnisse sollen eine Änderung der Druckverhältnisse auf der belasteten Sensorfläche mit sich bringen und somit eine Widerstandsänderung hervorrufen, die über eine Schaltungsanordnung ausgewertet wird.

Nachteilig dabei ist, daß durch eine Neigungsänderung einer Verformung des Plastes auftritt, der auf Grund seines zähelastischen Zustandes nur langsam wieder die ursprüngliche Form annimmt und demzufolge eine relativ lange Zeit zur Ausnivellierung eines Meßinstrumentes benötigt wird. Außerdem muß die dem Plast beauflagende Masse statisch genau ausgelotet sein, um von vornherein Meßungenauigkeiten auszuschließen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eingestellte Neigungen an Nivellierinstumenten und Laserfluchtungsgeräten auf ihre Konstanz hin zu überwachen und elektronisch zu kontrollieren.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß Auswandern einer Gasblase in einer Röhrenlibelle von einer Solstellung rückwirkungsfrei über eine Auswerteschaltung zu erfassen und hierbei ein stetes neigungsproportionaies Signal zu gewinnen.

Erfindungsgemäß <~3schieht dies dadurch, daß an einer Röhrenlibelle cn einer konvexen Oberseite von außen zwei Elektrodenflächen aufgedampft, kontaktiert und voneinander isoliert sind sowie diesen gegenüberliegend an der konkaven Unterseite dieser Röhrenlibelle eine weitere Elektrodenfläche symmetrisch zu den oberen angeordnet und ebenfalls kontaktiert ist.

In der nachgeordneten Schaltungsanordnung sind die an der konvexen Oberseite der Röhrenlibelle angebrachten Elektrodenflächen mit den Differenzeingängen eines Verstärkers verbunden, wobei die an der konkaven Unterseite der Röhrenlibelle befindliche Elektrodenfläche geerdet ist, dabei speist ein Generator in den Abgriff eines Potentiometers eine Wechselspannung ein und die Anschlüsse des Potentiometers sind mit den an der konvexen Oberseite der Röhrenlibelle befindlichen Elektroden verbunden.

usführungsbeispiel

η Hand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher beschrieben werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine thematische Darstellung der Anordnung sowie der nachgeordneten Schaltung.

/ird ein geodätisches Gerät oder ein Lasersender in einer Sollneigung arretiert, ist für einen Langzeitbetrieb eine Kontrolle ieser Sollneigung öfter erforderlich. Dabei müssen Abweichungen, die durch äußere Einflüsse entstehen, angezeigt werden, m korrigiert werden zu können.

η eingemessenen Zustand befindet sich die Gasblase in einer Röhrenlibelle 1 etwa zwischen den an der konvexen Oberseite ufgedampften und kontaktierten Elektrodenflächen 2; 3 im Gleichgewicht. Ihr gegenüber befindet sich an der konkaven Interseite eine weitere aufgedampfte Elektrodenfläche 4, die ebenfalls kontaktiert ist. Dabei ist in der Röhrenlibelle 1 eine lüssigkeit mit einer Dielektrizitätskonstanten von ε_Γ6|50 enthalten. Die Ausgangsspannung eines Verstärkers 5 geht bei im ileichgewicht befindlichen System gegen Null, wobei ein Generator 6 in den Abgriff eines Potentiometers 7 eine Wechselspannung einspeist. Verändert sich die Stellung der Gasblase in der Röhrenlibelle 1, verschieben sich die apazitätswerte an den an der konvexen Oberseite befindlichen Elektrodenflächen 2; 3 gegenläufig und es erfolgt eine ,nsteuerung des Verstärkers 5, die durch eine Ausgangswechselspannung des Verstärkers 5 dargestellt wird. Damit ist eine inzeige über die Neigung des geodätischen Gerätes oder Lasersenders gegeben und je nach Neigungsrichtung bringt ein lusnivellieren das System wieder in ein Gleichgewicht. Damit ist es möglich, bereits visuell kaum wahrnehmbare ibweichungen der Gasblase einer Röhrenlibelle 1 aus ihrer waagerechten Lage zu signalisieren, zu erkennen und eine exakte iollneigung des geodätischen Gerätes einzustellen sowie beizubehalten.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Anordnung zur Signalisation einer Sollneigung eines geodätischen Gerätes oder Lasersenders, die das Auswandern einer Gasblase in einer Röhrenlibelle von einer Sollstellung rückwirkungsfrei über eine Auswerteschaltung erfaßt und ein stetes neigungsproportionales Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Röhrenlibelle (1) an der konvexen Oberseite von außen zwei Elektrodenflächen (2; 3) aufgedampft, kontaktiert und voneinander isoliert sind sowie diesen gegenüberliegend an der konkaven Unterseite dieser Röhrenlibelle (1) eine weitere Elektrodenfläche (4) symmetrisch zu den oberen angeordnet und ebenfalls kontaktiert ist.

2. Schaltungsanordnung zur Signalisation einer Sollneigung, dadurch gekennzeichnet, daß an der konvexen Oberseite einer Röhrenlibelle (1) aufgedampfte Elektrodenflächen (2; 3) mit den Differenzeingängen eines Verstärkers (5) verbunden sind, wobei die an der konkaven Unterseite der Röhrenlibelle (1) befindliche Elektrodenfläche (4) geerdet ist, dabei ist ein Generator (6) mit dem Abgriff eines Potentiometers (7) verbunden, ebenso die Anschlüsse des Potentiometers (7) mit den an der konvexen Oberseite der Röhrenlibelle (1) befindlichen Elektroden (2; 3).

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