Аудиоэлектронный уровень

Настоящая полезная модель относится к области приборостроения, и может быть использована в строительстве зданий, дорог, сооружений и в быту. Ожидаемый технический эффект от использования аудиоэлектронного уровня по полезной модели заключается в повышении точности измерений, уменьшении количества грубых ошибок, а также облегчении процесса измерений. Для этого в аудиоэлектронном уровне, состоящем из корпуса с, по меньшей мере, одной опорной плоскостью, в котором установлен чувствительный элемент, звуковой сигнализатор и электронный блок, в качестве чувствительного элемента использован линейный датчик ускорения, а электронный блок содержит узел преобразователей «напряжение - частота» для преобразования электрического сигнала линейного датчика ускорения в акустический сигнал. 2 з.п. ф-лы, 1 илл.

Настоящая полезная модель относится к области приборостроения, и может быть использована в строительстве зданий, дорог, сооружений и в быту.

Известен аудиоэлектронный уровень позволяющий сочетать визуальное считывание информации с аудиоиндикацией, содержащий корпус, в котором установлен контактные датчики положения источник питания и звонок (Патент США 3681052, Кл. G01С 9/06, опублик. 1975 г.)

Недостатком описанной конструкции прибора является низкая чувствительность и узкий рабочий диапазон.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является аудиоэлектронный уровень содержащий корпус с, по меньшей мере, одной опорной плоскостью, в котором установлен чувствительный элемент и звуковой сигнализатор (Патент РФ, 2082092, С1, Кл. G01С 9/24, опубл. 1997 г.)

Недостатком описанного прибора является неудобство визуального отслеживания положения пузырька при измерении наклона уровня, а также невозможность определения на слух отрицательных и положительных отклонений. Причем, измерение обычно происходит в условиях, характерных для строительных работ, то есть при недостаточной освещенности и в положениях, неудобных для считывания, что приводит к ошибкам при измерениях.

Ожидаемый технический эффект от использования аудиоэлектронного уровня по полезной модели заключается в повышении точности измерений, уменьшении количества грубых ошибок, а также облегчении процесса измерений.

Важным положительным эффектом предлагаемого изобретения является возможность пользования этим прибором людям с ограниченными возможностями по зрению. Это повышает социальную адаптацию подобных людей, тем самым расширяя сферу применения прибора.

Указанный технический эффект достигается тем, что в аудиоэлектронном уровне, состоящем из корпуса с, по меньшей мере, одной опорной плоскостью, в котором установлен чувствительный элемент, звуковой сигнализатор и электронный блок, в качестве чувствительного элемента использован линейный датчик ускорения, а электронный блок содержит узел преобразователей «напряжение - частота» для преобразования электрического сигнала линейного датчика ускорения в акустический сигнал.

А также тем, что звуковой сигнализатор выполнен в виде двух звуковых излучателей, разнесенных по противоположным краям корпуса уровня для различения направления угла отклонения.

А так же тем, что для проведения количественных измерений на наклонных поверхностях использован цифровой индикатор.

Описанная совокупность признаков позволяет достичь следующего.

В качестве датчика уровня используется не жидкостная ампула с ограниченными пределами измерений, а линейный датчик ускорений, с ориентацией на ускорение земного притяжения, что позволяет быстро и точно проводить калибровку прибора - от максимального значения равного 1G до нулевого значения.

Конструкция позволяет оценивать положение уровня на слух. Используя два органа чувств - зрение и слух, удается разделить функции контроля поверхности и достижения полезной моделью нулевого отклонения от горизонтали или вертикали (нулевое положение).

Конструкция устройства позволяет достичь пропорциональной зависимости между углом отклонения от нулевого положения и частотой следования импульсов. Причем, чем на меньший угол отклонен корпус устройства от нулевого положения, тем ниже частота воспринимаемых на слух импульсов. При достижении нулевого положения с заданной допустимой погрешностью, частота следования импульсов становится близкой, но не равной нулю.

Возможна прямая или обратная, линейная или нелинейная пропорциональные зависимости между углом отклонения и частотой.

Конструкция устройства также позволяет использовать еще одно свойство слуха, как органа чувств - способность слуха определять направление прихода звука - так называемый бинауральный эффект. Звуковые излучатели работают поочередно. Отклонение уровня от нулевого положения в одну сторону соответствует направлению прихода звука с этой стороны, а отклонение в другую сторону - направлению прихода звука с другой стороны.

Важным моментом является момент достижения нулевого положения. При подходе к нулевому положению импульсы начинают следовать из обоих излучателей. В момент достижения нулевого положения импульсы следуют синхронно с обоих направлений.

При обратной зависимости между углом отклонения и частотой, нулевое отклонение определяется по равенству высоты тона из обоих излучателей, то есть по звучанию в унисон.

Возможно, в момент достижения нулевого уровня, излучение из обоих излучателей одного, заранее определенного тона.

Так, при использовании предлагаемого изобретения, на слух - по частоте звука, можно определить угол и направление наклона уровня, а по частоте следования импульсов или унисону - достижение им нулевого положения.

Также важным моментом является возможность оперативной перестройки чувствительности прибора, что позволяет использовать один и тот же прибор для приблизительных и для точных работ.

Для совместимости с имеющимися традиционными измерительными уровнями, прибор включает в себя пузырьковую ампулу.

Для проведения количественных измерений на наклонных поверхностях прибор дополнен цифровым дисплеем, с указанием численного значения угла наклона.

Полезная модель поясняется функциональной схемой, на которой изображены узлы устройства и их функциональные связи.

Прибор состоит из корпуса 1 с, по меньшей мере, одной опорной поверхностью 2, узла датчика ускорений 3, узла преобразователей «напряжение - частота» 4, 5, 6, индикаторного узла с цифровым дисплеем 7, пузырьковой ампулы 8, узла стабилизации 9, источника автономного питания 10, переключателя «вертикаль-горизонталь» 11, переключателя точности измерений 12 и звуковых излучателей 13, 14. Узел датчика ускорений 3 закреплен на опорной поверхности 2 корпуса 1 с возможностью поворота на 90 градусов, для определения горизонтали или вертикали. Узел датчика ускорений 3 может быть выполненным в виде двухкомпонентного датчика линейных ускорений, не требующего поворота. В этом случае, выбор между горизонталью и вертикалью производится электронным переключателем 11.

Работает аудиоэлектронный уровень следующим образом.

Сигнал датчика ускорений 3 поступает на узел преобразователей «напряжение - частота». 4, 5. Коэффициент преобразования выбран таким, чтобы при изменении угла наклона от девяноста градусов до нуля, частота следования импульсов оставалась в звуковом диапазоне. Коэффициент преобразования может быть изменен переключателем 12 с целью повышения точности измерения.

Сигнал датчика ускорений 3 параллельно поступает также на преобразователь «напряжение-частота» 6, коэффициент преобразования которого выбран таким образом, чтобы численное значение частоты соответствовало значению угла наклона, выраженного в градусах и долях градуса.

Оба сигнала с выходов преобразователя 4, 5 поступают на два звуковых излучателя 13, 14, разнесенных на противоположные края корпуса 1 прибора.

Сигнал преобразователя 6 поступает на цифровой дисплей 7, показывающий угол отклонения от нулевого положения. С целью повышения автономности прибора, канал количественного измерения может быть отключен.

1. Аудиоэлектронный уровень, состоящий из корпуса с, по меньшей мере, одной опорной плоскостью, в котором установлен чувствительный элемент, звуковой сигнализатор и электронный блок, отличающийся тем, что в качестве чувствительного элемента использован линейный датчик ускорения, а электронный блок содержит узел преобразователей «напряжение - частота» для преобразования электрического сигнала линейного датчика ускорения в акустический сигнал.

2. Уровень по п.1, отличающийся тем, что звуковой сигнализатор выполнен в виде двух звуковых излучателей, разнесенных по противоположным краям корпуса уровня для различения направления угла отклонения.

3. Уровень по п.1, отличающийся тем, что для проведения количественных измерений на наклонных поверхностях использован цифровой индикатор.