Прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги

Реферат: Прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги, переважно промислової бетонної підлоги складських будівель містить блок для переміщення приладу, корпус, вимірювальний блок з датчиком нахилу та джерелом живлення, та обчислювальний блок. Блок для переміщення приладу виконаний як координатно-настановний блок, що включає жорстко закріплені між собою горизонтально орієнтовану платформу з двома опорними стійками, що розташовані знизу на її робочій поверхні на відстані між собою 300 мм, згідно зі стандартом, та вертикальну штангу з пультом керування виміром, яка розміщена зверху посередині платформи. Вертикальна штанга має можливість здійснення вертикального повороту приладу навколо однієї з опорних стійок платформи. На платформі розташований корпус вимірювального блока, що містить датчик нахилу, переважно інклінометр, та джерело живлення. Зверху на корпусі установлений обчислювальний блок у вигляді комп'ютера. Датчик нахилу електрично зв'язаний з пультом керування виміром, комп'ютером та джерелом живлення. UA 82215 U (54) ПРИЛАД ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ РІВНОСТІ І ХВИЛЯСТОСТІ БЕТОННОЇ ПІДЛОГИ UA 82215 U UA 82215 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів контрольно-вимірювальної техніки, а точніше до приладів для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги, і може бути використана при проведенні будівельно-монтажних робіт та при улаштуванні бетонної підлоги для контролю дефектів поверхні підлоги, переважно промислової, у складських будівлях, промислових виробництвах, терміналах і громадянських приміщеннях та інших, де рівність і безхвилястість підлоги є однією з її важливіших експлуатаційних характеристик, у тому числі для складських будівель визначає їх придатність для обробки вантажопотоків. Широко відомий простий будівельний ручний пристрій для оцінки рівності підлоги у вигляді дво- або триметрової контрольної вимірювальної лінійки-правила [1], на якій нанесена міліметрова цифрова розмітка. Згідно з правилаи і нормами України, контрольну вимірювальну лінійку укладають на бетонну підлогу в довільному заданому напрямку та здійснюють контроль рівності підлоги у всіх напрямках. І, якщо зазор під нею буде менш ніж 4 мм, то це означає, що така підлога відповідає діючому стандарту до її придатності. До недоліків відомого пристрою варто віднести низьку точність і недостатню інформативність вимірювань, у зв'язку з тим, що кількість зазорів під лінійкою не враховується. А це означає, що хвилястість підлоги може бути різною, а це є важливим показником. Виробники вантажно-розвантажувальної техніки до хвилястості бетонної підлоги, де вона працює, наприклад у складських приміщеннях, пред'являють особливі вимоги. Наприклад, якщо навантажувач їде по хвилястій підлозі, то його трясе, а якщо по рівній - то ні. Тому, якщо підлога буде хвилястою, то таку техніку виробники знімають із гарантійного обслуговування, а приміщення визначають як непридатне. Відомий пристрій для перевірки рівності бетонної підлоги [2], який застосовують, наприклад, на фазі будівництва, коли зроблена чорнова підлога (покладений бетон). Це професійний складний по конструкції прилад, що містить корпус, де розташовані лазер, мішень зі шкалою, пульт управління, джерело живлення. Його використовують при дистанційному управлінню. Недоліком відомого пристрою є складність конструкції та його дороговизна. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого технічного рішення є відомий пристрій для вимірювання перепадів висоти поверхні підлоги [3], що використовують для автоматизованої перевірки рівності площини підлоги достатньо в великих складських приміщень. Пристрій містить корпус, вимірювальний блок - апаратуру з оптичною системою (оптичне джерело випромінювання, оптичні датчики), датчик нахилу, які установлені на блок для переміщення приладу у вигляді транспортного засобу з двигуном - візку з колесами. Візок має механізм рульового керування, і містить ще обчислювальний блок - комп'ютер і джерело живлення у вигляді батарей. При русі пристрою з постійною швидкістю уздовж заданої опорної лінії, датчик нахилу виробляє сигнали, що вказують на відносну висоту профілю підлоги. Вимірювання здійснюється при русі вздовж декількох заданих паралельних ліній на місцях, вибраних для зняття даних. Причому точки даних, узяті по різних стежках, утворюють прямокутну сітку. Комп'ютер одержує вихідні сигнали датчика на окремих інтервалах і обчислює висоту підлоги в даних точках стосовно еталонного рівня. Дані профілю підлоги можуть бути збережені для наступного використання або можуть бути роздруковані, щоб сформувати графік або графік профілю підлоги уздовж опорної лінії. До недоліків відомого пристрою варто віднести складність конструкції та його дороговизну. Крім цього робота з таким пристроєм є трудомісткою і вимагає на робочому місці додаткових кваліфікованих фахівців. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення приладу для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги та створення простого і дешевого приладу, у якому зміни його конструкції забезпечують спрощення конструкції приладу при підвищеній точності вимірювання деформацій та підвищення інформативності за рахунок вимірювання не тільки рівності, але й хвилястості бетонної підлоги, і за рахунок цього досягається розширення функціональних можливостей приладу шляхом одержання більш повної інформації, зручність використання для швидкої й точної роботи та зниження собівартості приладу. Поставлена задача вирішується тим, що у приладі для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги, переважно промислової бетонної підлоги складських будівель, що містить блок для переміщення приладу, корпус, вимірювальний блок з датчиком нахилу та джерелом живлення, та обчислювальний блок, відповідно до корисної моделі, блок для переміщення приладу виконаний як координатно-настановний блок, що включає жорстко закріплені між собою горизонтально орієнтовану платформу з двома опорними стійками, що розташовані знизу на її робочій поверхні на відстані між собою 300 мм згідно зі стандартом, та вертикальною штангою з пультом керування виміром, яка розміщена зверху посередині платформи, причому вертикальна штанга має можливість здійснення вертикального повороту приладу навколо однієї 1 UA 82215 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з опорних стійок платформи, на платформі розташований корпус вимірювального блока, що містить датчик нахилу, переважно інклінометр, та джерело живлення, а зверху на корпусі установлений обчислювальний блок у вигляді комп'ютера, при цьому датчик нахилу електрично зв'язаний з пультом керування виміром, комп'ютером та джерелом живлення. У результаті використання корисної моделі, що заявляється, забезпечується одержання технічного результату, який полягає в спрощенні конструкції приладу при підвищеній точності вимірювання деформацій та інформативності за рахунок вимірювання не тільки рівності, але й хвилястості бетонної підлоги. Наявність у пропонованому приладі простих елементів та високоточного датчику нахилу, переважно інклінометра, дає можливість спростити прилад та досягти вимірювання деформацій та інформативності з підвищеною точністю за рахунок вимірювання не тільки рівності, але й хвилястості бетонної підлоги. У цілому, відмітні ознаки пристрою, що заявляється, є суттєвими і необхідними для досягнення нового технічного результату. За відомостями заявників сукупність суттєвих ознак, що характеризують суть корисної моделі, що заявляється, не відома з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про її відповідність критерію "новизна". Прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги, що заявляється, може бути багаторазово використаний при проведенні будівельномонтажних робіт та при улаштуванні бетонної підлоги, з одержанням очікуваного технічного результату, що дозволяє зробити висновок про відповідність корисної моделі критерію "промислова застосовність". Таким чином, прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги, що заявляється, є технічним рішенням, яке відповідає всім умовам патентоздатності корисної моделі. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 схематично представлений загальний вигляд пропонованого приладу для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги, а на фіг. 2 зображена блок-схема пропонованого приладу. Для пояснення корисної моделі нижче приводиться конкретний приклад її виконання згідно з представленими кресленнями, на яких позначено: 1 - платформа; 2 - дві опорні стійки; 3 корпус; 4 - вертикальна штанга; 5 - пульт керування з кнопками; 6 - датчик нахилу; 7 - джерело живлення; 8 - комп'ютер (ПК). Пропонований прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги містить (див. фіг. 1) блок для переміщення приладу, що виконаний як координатно-настановний блок, який включає жорстко закріплені між собою горизонтально орієнтовану платформу 1 з двома опорними стійками 2, що розташовані знизу на її робочій поверхні на відстані між собою 300 мм згідно зі стандартом ASTM Ε 1155Μ-96 (2001). Зверху посередині платформи 1 розміщена жорстко закріплена на ній вертикальна штанга 4 з пультом керування (з кнопками) 5 для здійснення процесу вимірювання в заданому місці підлоги, на якій розташований пульт керування 5 виміром. Причому вертикальна штанга 4 приладу має можливість здійснення вертикального повороту приладу навколо однієї з опорних стійок 2. На платформі 3 розташований герметичний корпус 1 вимірювального блока, що містить відомі датчик нахилу 6, переважно інклінометр, та джерело живлення 7. Датчик нахилу 6 є вимірювальним елементом та являє собою відомий інклінометр (уклономір), наприклад інклінометр GNAMG [4], що здійснює високоточне вимірювання кута нахилу з електричним вихідним сигналом, пропорційним куту нахилу датчика. На корпусі 1 установлений обчислювальний блок у вигляді комп'ютера (ПК) 8 для запису, накопичення даних вимірювання і обробки інформації від датчика 6. В заявленому приладі датчик нахилу-інклінометр 6 електрично зв'язаний з пультом керування виміром 5, комп'ютером 8 та джерелом живлення 7 (див. фіг. 2). Пропонований прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги проводить вимірювання уклону підлоги із кроком в 300 мм і перераховує показник уклону на перепад висот підлоги між сусідніми точками в 300 мм. Заявлений прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги працює таким чином. Спочатку, наприклад у складському приміщенні, бетонна підлога розбивається на паралельні лінії, відстань між якими становить 300 мм. Пропонований прилад установлюється на поверхню бетонної підлоги горизонтально робочою поверхнею платформи 1 на її опорні стійки 2 та має можливість вільного переміщення відносно поверхні підлоги шляхом здійснення оператором вертикального повороту приладу навколо однієї з опорних стійок 2 платформи 1. Для здійснення вимірювання оператор переміщає прилад горизонтально по лінії шляхом його повороту на 180 градусів навколо однієї з його опорних стійок 2. Фіксує його на кілька секунд у такому положенні для зняття показань нахилу підлоги в градусах (з необхідною точністю), на цій ділянці за допомогою пульта керування 5 на штанзі 4 шляхом натискання на його кнопки, чим здійснюється запис даних виміру в комп'ютері 8. Потім оператор повторює цю процедуру знову 2 UA 82215 U 5 10 15 20 й знову, переміщаючи таким чином пропонований прилад до кінця заданої лінії. Після вимірювання на одній лінії, оператор переносить прилад на іншу лінію й процедура вимірювання повторюється. Комп'ютер 8, що установлений на корпусі 1 приладу, обробляє результати вимірів, переводить ухил у градусах на перепад висот між опорними стійками 2 приладу (відстань між опорними стійками приладу рівно 300 мм), і обчислює за допомогою заданої програми показники хвилястості і рівності бетонної підлоги. Крім цього отримані приладом і зафіксовані в комп'ютері 8 масиви даних по перепаду висот між сусідніми точками в 300 мм можуть використовуватися для створення 3-Д моделі й візуалізації поверхні підлоги на комп'ютері 8, з метою виявлення дефектів підлоги й відпрацьовування технології його улаштуванні. Таким чином, за допомогою пропонованого приладу через задані проміжки часу вимірюють повні важливі дані (про рівність і хвилястість бетонної підлоги) та розраховують інклінометричні показники бетонної підлоги для її використання згідно стандартів. По даній корисній моделі виготовлений дослідний зразок, що пройшов випробування у декількох складських приміщеннях, що підтвердили його працездатність і одержання очікуваного технічного результату і позитивного ефекту. Запропонований прилад може знайти широке застосування для контролю рівності, хвилястості, а також виявлення дефектів рельєфу бетонних підлог при визначенні їх придатності для використання складу в автоматизованому застосуванні. Джерела інформації:. 1. www.convince-pol.ru. 2. www.opt.order-nn.ru. 3. Патент США № 4748748, МПК G01B 11/30, G01B 5/28, G01B 7/34, G01C 7/04, G01C7/00, G01B 007/28,07.06.1988 (прототип). 4. www.germany-electric.ru. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Прилад для вимірювання рівності і хвилястості бетонної підлоги, переважно промислової бетонної підлоги складських будівель, що містить блок для переміщення приладу, корпус, вимірювальний блок з датчиком нахилу та джерелом живлення, та обчислювальний блок, який відрізняється тим, що блок для переміщення приладу виконаний як координатно-настановний блок, що включає жорстко закріплені між собою горизонтально орієнтовану платформу з двома опорними стійками, що розташовані знизу на її робочій поверхні на відстані між собою 300 мм, згідно зі стандартом, та вертикальну штангу з пультом керування виміром, яка розміщена зверху посередині платформи, причому вертикальна штанга має можливість здійснення вертикального повороту приладу навколо однієї з опорних стійок платформи, на платформі розташований корпус вимірювального блока, що містить датчик нахилу, переважно інклінометр, та джерело живлення, а зверху на корпусі установлений обчислювальний блок у вигляді комп'ютера, при цьому датчик нахилу електрично зв'язаний з пультом керування виміром, комп'ютером та джерелом живлення. 3 UA 82215 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4