Патентный поиск / Патентный поиск

Перемещение жидкости и шариков в герметичной прозрачной кольцевой трубке определенного сечения обеспечивает измерение углов наклона наблюдаемых объектов, при этом прозрачная жидкость производит оптическое преломление формы шариков, делая их вытянутыми по вертикали с острыми углами вверху и внизу, что точнее ориентирует межшариковый промежуток на риски градусной шкалы. Технический результат достигается за счет того, что устройство для измерения угла отклонения от горизонтали имеет основу в форме прямоугольника с округлением поверхности радиусом в половину ее ширины, выполненную из легкого твердого водостойкого материала, отверстие с резьбой, равноудаленное от округленного края на расстояние радиуса, четыре паза для закрепления лазерных указок на краях длинных торцов, причем в широкую лицевую поверхность основы, не выступая из нее, углублена и закреплена полая цилиндрическая стеклянная, прозрачная кольцевая трубка, заполненная ровно на половину прозрачной жидкостью и размещенная между двух градусных шкал, не выступающих над лицевой поверхностью основы, служащих для измерения угла наклона основы за счет одновременного перемещения вдоль внешней шкалы прозрачной жидкости и вдоль внутренней шкалы двух шариков, погруженных в эту прозрачную жидкость.

Заявляемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства в рабочем горизонтальном положении с вертикально расположенными кольцевой трубкой 2 и градусными шкалами 3 и 4; на фиг.2 показан общий вид устройства в рабочем наклонном положении с вертикально расположенными кольцевой трубкой 2 и градусными шкалами 3 и 4; на фиг.3 показано устройство в виде угломера при измерении внутреннего угла помещения (объекта); нафиг.4 показано устройство в виде угломера при определении величины измеренного угла. Заявляемое устройство состоит из основы 1 в форме прямоугольника, выполненного из легкого твердого водостойкого материала, в широкую лицевую поверхность которого углублена и закреплена прозрачная кольцевая трубка 2, размещенная между градусными шкалами, внешней 3 и внутренней 4, углубленных в ту же поверхность. Кольцевая трубка 2 и градусные шкалы, внешняя 3 и внутренняя 4, не выступают над лицевой поверхностью основы 1. Кольцевая трубка 2 заполнена ровно на половину прозрачной жидкостью 6, в которую погружены два шарика 7. Жидкость 6 облегчает перемещение шариков 7, являющихся основным указателем угла наклона основы 1, и служит дополнительным указателем угла наклона основы 1. Основа 1 имеет на одном конце округление поверхности радиусом в половину ее ширины и отверстие 9 с резьбой, равноудаленное от округленного края на расстояние радиуса. На краях длинных торцов основы находятся четыре паза 10 для закрепления лазерных указок 11. Соединив подвижно две одинаковых основы 1 между собой через отверстия 9 винтом типа "барашек", получают раздвижной угломер типа "циркуль" для измерений внешних и внутренних углов помещений (объектов) с точностью до градуса. Заявляемое устройство работает следующим образом. Основа в виде уровня занимает строго горизонтальное положение при совмещении межшарикового промежутка 8 с риской 0 внутренней шкалы 4, а границ сред 5 с рисками 0 или 180 внешней шкалы 3 (фиг.1). Для измерения угла наклона рабочей поверхности основу 1 заявляемого устройства помещают на рабочую поверхность так, чтобы кольцевая трубка 2 и две указанные градусные шкалы, внешняя 3 и внутренняя 4, оказались в положении, близком к вертикальному.

Шарики 7 и прозрачная жидкость 6 под действием силы земного притяжения стремятся занять нижнюю точку в кольцевой трубке 2. При этом межшариковый промежуток 8 служит указателями величины угла отклонения, перемещаясь вдоль внутренней градусной шкалы 4. Границы жидкостной и воздушной (вакуумной) сред 5 служат указателем величины угла отклонения перемещаясь вдоль внешней градусной шкалы 3 (фиг.2). Для измерения угла двух смежных стен или поверхностей необходимо соединить две одинаковые основы 1 винтом типа "барашек" в угломер, раздвинуть устройство и приложить длинные торцы основ 1 к смежным поверхностям одного угла (фиг.3). Фиксируют положение двух основ 1 затягивая винт 9. Затем прикладывают угломер задними поверхностями к одной стене так, чтобы одна из двух основ 1 заняла строго горизонтальное положение при вертикальном положении обеих кольцевых трубок 2 (фиг.4). Определяют величину измеренного угла по показаниям межшарикового пространства 8 на внутренней шкале 4 и границ сред 5 на внешней шкале 3 другой основы 1. Показатели величины угла на двух шкалах 3 и 4 должны полностью совпасть.

Формула изобретения

Устройство для измерения угла отклонения от горизонтали, содержащее основу, полую цилиндрическую кольцевую трубку, измерительную шкалу, шарик, перемещающийся по полой цилиндрической кольцевой трубке, отличающееся тем, что основа в форме прямоугольника с округлением поверхности радиусом в половину ее ширины, выполненная из легкого твердого водостойкого материала, имеет отверстие с резьбой, равноудаленное от округленного края на расстояние радиуса, четыре паза для закрепления лазерных указок на краях длинных торцов, причем в широкую лицевую поверхность основы, не выступая из нее, углублена и закреплена полая цилиндрическая стеклянная прозрачная кольцевая трубка, заполненная ровно на половину прозрачной жидкостью и размещенная между двух градусных шкал, не выступающих над лицевой поверхностью основы, служащих для измерения угла наклона основы за счет одновременного перемещения вдоль внешней шкалы прозрачной жидкости и вдоль внутренней шкалы двух шариков, погруженных в эту прозрачную жидкость.

Устройство используется в различных областях, таких как:

1)строительство;

2)геодезия;

3)горное дело;

4)авиация;

5)метеорология и другие.

Идея патента: для измерения угла отклонения от горизонтали, содержащего полую цилиндрическую стеклянную емкость, расположенную на основе, в которую помещен указатель угла наклона основы в виде поплавка с прикрепленной к нему прозрачной пластиной с угломерной шкалой заявляемое устройство для измерения угла отклонения от горизонтали содержит основу в форме прямоугольника, выполненного из легкого твердого водостойкого материала, в широкую лицевую поверхность которой не выступая из нее углублена и закреплена в качестве полой цилиндрической стеклянной емкости прозрачная кольцевая трубка, заполненная ровно на половину прозрачной жидкостью и размещенная между двух градусных шкал не выступающих над лицевой поверхностью основы, служащих для измерения угла наклона основы за счет одновременного перемещения вдоль внешней шкалы прозрачной жидкости и вдоль внутренней шкалы двух шариков, погруженных в эту прозрачную жидкость.

1. Волоконно-оптическое устройство для измерения температурного распределения воздуха в воздушной среде

Реферат

Изобретение относится к области измерения температурного распределения в протяжённых объектах и может быть использовано для измерения температурного распределения воздуха в воздушной среде.

Данный патент описывает создание дешевого, надежного и простого по конструкции волоконно-оптического устройства для измерения температурного распределения воздуха в воздушной среде, которое будет обеспечивать высокую точность измерений при значительной длине чувствительного элемента.

Предлагаемое устройство будет применяться для измерения температуры воздуха в воздушной среде в целях экологического мониторинга, т.е. для отслеживания климатических изменений и состояния окружающей среды.

Целью изобретения является создание устройства, способного эффективно передавать информацию о погодных условиях, т.е. о нагретости или холодности воздуха в данный период времени в исследуемой зоне. Температура воздуха является одной из наиболее важных переменных в атмосфере, которая влияет на погодные явления и непосредственно влияет на комфортную жизнь людей и их деятельность, такую как сельское хозяйство, экосистемы и различные природные процессы.

Формула изобретения

Формула изобретения устройства может включать следующие пункты:

1. Устройство для измерения температурного распределения воздуха в воздушной среде, содержащее:

●импульсный источник зондирующего излучения

●одномодовое оптическое волокно, которое может быть используемое в качестве чувствительного элемента для измерения температуры воздуха в воздушной среде

●направленный оптический ответвитель, соединенный с импульсным источником зондирующего излучения и оптическим волокном

●фотоприемные модули для регистрации оптических сигналов от оптического волокна

●узел обработки сигналов, который будет подключен к фотоприемным модулям

●волоконно-оптические датчики

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:

●один или более дополнительных направленных оптических ответвителей, которые будут последовательно подключены к выходу первого направленного ответвителя, для разделения стоксовой и антистоксовой компонент рассеянного излучения и направления их на разные фотоприемные модули

●для мониторинга состава газов в воздухе дополнительно установлены стационарные автоматические многокомпонентные газоанализаторы

3. Устройство по п.1 или 2, дополнительно содержащее:

●оптический коммутатор с двумя входами и четырьмя выходами

●полупроводниковый лазер, излучающий на длине волны антистоксовой компоненты, который будет подключен через циркулятор к двум выходам коммутатора и мощность обратного рассеянного излучения которого используется для определения коэффициента затухания на данной длине волны

4. Устройство по любому из п.1-3, в котором:

● между направленными ответвителями будет встроена брэгговская решетка для подавления рэлеевской компоненты

Описание

Изобретение относится к измерениям температурного распределения в протяжённых объектах, а именно к передаче информации о температурном распределении воздуха в воздушной среде в виде системы, где она состоит из импульсного источника зондирующего излучения, соединенного через направленный оптический ответвитель с одномодовым оптическим волокном чувствительного элемента, а к выходу направленного ответвителя последовательно подключены один или более дополнительных направленных ответвителей, отделяющих рэлеевскую компоненту и разделяющих стоксову и антистоксову компоненты рассеянного излучения, которые направляются по разным фотоприемным модулям, подключенным к узлу обработки сигналов, и к изучении климатических изменений и состояния окружающей среды.

Наиболее близким к заявляемому является волоконно-оптическое устройство для измерения температурного распределения (RU2413188C2). Задачей этого устройства является измерение температурного распределения и создание дешевого, надежного и простого по конструкции устройства, обеспечивающего высокую точность измерения температурного распределения при значительной длине чувствительного элемента.

Задача предполагаемого изобретения заключается в обеспечение точной и эффективной передачи информации о погодных условиях и окружающей среде для комфортной жизни людей и их деятельности.

Поставленная задача будет решаться следующим образом:

Волоконно-оптические датчики будут применяться в системе для измерения температуры воздуха в воздушной среде целях экологического мониторинга. Датчики могут быть установлены на открытых площадках или в городах для мониторинга температуры воздуха. Это позволит отслеживать изменения климата, проводить метеорологические исследования, а также контролировать температурные условия в городской среде.

Волоконно-оптические датчики хорошо адаптированы к протяженным структурам, которые невозможно полностью охватить или измерить с помощью других методов, таких как точечные датчики — электрические или оптические, поэтому они смогут измерять температуру с помощью различных технологий измерения и специальных кабелей на расстоянии нескольких сотен километров, комбинируя несколько приборов.

Непрерывное оптоволокно позволяет передавать гораздо больше точек данных и предлагает гораздо более надежную альтернативу дискретным датчикам, которые теряют все данные при повреждении.

Благодаря применению оптоволоконных датчиков оптической сети, в котором не потребуется питание, мониторинг сможет поддерживаться даже в случае отключения электроэнергии в результате стихийного бедствия. Все, что будет необходимо, - это небольшой оптико-временной рефлектометр с питанием от батареи, который позволит отслеживать волокно, действующее как датчик. Без ограничений электроснабжения волоконные датчики смогут контролировать удаленные районы и выдерживать суровые условия, в которых электроника не может выжить.

Усовершенствования способа включают в себя использование современных технологий для автоматического сбора и анализа метеорологических данных.

Таким образом, предложенное устройство для измерения температурного распределения воздуха в воздушной среде представляет собой важный шаг в области повышения комфорта людей и их деятельности и может найти широкое применение в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, пожарной безопасности и других областях, где необходим контроль температурных режимов.