RU2440556C1 - Датчик угла наклона - Google Patents
Датчик угла наклона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2440556C1 RU2440556C1 RU2010141668/28A RU2010141668A RU2440556C1 RU 2440556 C1 RU2440556 C1 RU 2440556C1 RU 2010141668/28 A RU2010141668/28 A RU 2010141668/28A RU 2010141668 A RU2010141668 A RU 2010141668A RU 2440556 C1 RU2440556 C1 RU 2440556C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ampoule
- sensor
- windings
- primary winding
- magnetic fluid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах определения углов наклона различных устройств и объектов. Сущность изобретения заключается в том, что датчик угла наклона содержит ампулу 1, частично заполненную магнитной жидкостью 2, на которой размещены первичная обмотка 3 и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки 4, при этом ампула 1 с обмотками 3 и 4 размещена в корпусе 5 из магнитомягкой стали, расположенном в термоизолирующем кожухе 6, в котором установлены датчик температуры 7 и нагреватель 8. Технический результат - повышение точности измерений в широком диапазоне температур, повышение эксплуатационных свойств. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах определения углов наклона различных устройств и объектов, например, в системах автоматического горизонтирования платформ, а также в любой области техники для замера углов наклона.
Известно устройство для измерения угла наклона объекта (см. патент США №3839904, G01H 11/00,1972 г.), содержащее ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью (МЖ), и размещенные на ней первичную обмотку и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для измерения угла наклона объекта (см. патент ГДР №243341, G01C 9/06, 1987 г.). Устройство содержит ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью, и размещенные на ней первичную обмотку и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, расположенные коаксиально первичной обмотке.
Коаксиальная намотка катушек несколько повышает эффективность датчика, однако оба устройства имеют ряд общих недостатков.
Из-за того, что вязкость магнитной жидкости увеличивается по мере снижения температуры, температурный диапазон эксплуатации датчика ограничен.
По причине того, что магнитопровод устройства является разомкнутым, на показания датчика оказывают влияние внешние магнитные и электромагнитные поля, а также внешние проводники тока, электропроводящие и ферромагнитные массы. Кроме того, магнитный поток рассеивания в данных конструкциях составляет значительную величину, это приводит к необходимости увеличения магнитной индукции, формируемой первичной обмоткой, что, в свою очередь, может приводить к достижению критической для магнитной жидкости напряженности магнитного поля, разрушающей магнитную жидкость и, соответственно, к скорому выводу датчика из строя.
Предлагаемым изобретением решается задача - расширение технических возможностей датчика, повышение его точности, надежности и ресурса.
Технический результат, получаемый при осуществлении предлагаемого технического решения, заключается в разработке конструкции датчика угла наклона, который мог бы обеспечить эксплуатацию и требуемую точность измерений в широком диапазоне температур окружающей среды, независимо от внешних воздействий, и сохранять стабильность магнитной жидкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в датчике угла наклона, содержащем ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью, на которой размещены первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, новым является то, что ампула с обмотками размещена в корпусе из магнитомягкой стали, расположенном в термоизолирующем кожухе, в котором установлены датчик температуры и нагреватель.
Размещение ампулы с обмотками в корпусе из магнитомягкой стали позволяет обеспечить требуемую точность измерений путем замыкания магнитного потока практически без гистерезисного перемагничивания корпуса, экранировать датчик от влияния внешних магнитных и электромагнитных полей, внешних проводников тока, электропроводящих и ферромагнитных масс, кроме того, обеспечить эксплуатацию магнитной жидкости без ее разрушения.
Расположение корпуса с ампулой и обмотками в термоизолирующем кожухе, в котором установлены датчик температуры и нагреватель, позволяет эксплуатировать датчик в условиях низких температур окружающей среды.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение обладает «новизной» и «изобретательским уровнем».
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид предложенного датчика.
Датчик угла наклона содержит ампулу 1, частично заполненную магнитной жидкостью 2, на ампуле размещены первичная обмотка 3 и две вторичные обмотки 4, соединенные встречно-последовательно. Ампула 1 с обмотками 3 и 4 размещена в корпусе 5 из магнитомягкой стали. Корпус 5 расположен в термоизолирующем кожухе 6, в котором установлены также датчик температуры 7 и нагреватель 8.
Датчик угла наклона работает следующим образом.
На первичную обмотку 3 подается переменное напряжение питания синусоидальной формы, создается магнитный поток, проходящий через ампулу 1, частично заполненную магнитной жидкостью 2 и корпус 5 из магнитомягкой стали. Во вторичных обмотках 4 наводится ЭДС, зависящая от разности количества магнитной жидкости, находящейся в зоне действия вторичных обмоток 4. В свою очередь, количество магнитной жидкости 2, находящейся в различных частях ампулы 1, зависит от угла наклона объекта. Поскольку вторичные обмотки 4 включены встречно, величина выходного сигнала будет пропорциональна углу наклона, а его фаза будет зависеть от того, в какую сторону происходит наклон.
При температуре внутри термоизолирующего кожуха 6 ниже установленного уровня (10°C) датчик температуры 7 совместно с блоком электроники (не показан) подают напряжение на нагреватель 8, при достижении температуры внутри кожуха выше заданного уровня нагрева (12°C) питание нагревателя снимается.
Совокупность конструктивных элементов, их взаимное расположение, форма выполнения элементов и связь между ними позволяют обеспечить измерение угла наклона в широком диапазоне температур с требуемой точностью, независимо от внешних воздействий, обеспечить высокие надежность и ресурс устройства.
Проведенные испытания предлагаемого датчика показали эффективность и правильность выбранных технических решений, внедрение датчика в производство запланировано в текущем году.
Claims (1)
- Датчик угла наклона, содержащий ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью, на которой размещены первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, отличающийся тем, что ампула с обмотками размещена в корпусе из магнитомягкой стали, расположенном в термоизолирующем кожухе, в котором установлены датчик температуры и нагреватель.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010141668/28A RU2440556C1 (ru) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Датчик угла наклона |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010141668/28A RU2440556C1 (ru) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Датчик угла наклона |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2440556C1 true RU2440556C1 (ru) | 2012-01-20 |
Family
ID=45785759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010141668/28A RU2440556C1 (ru) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Датчик угла наклона |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2440556C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680433C1 (ru) * | 2018-03-05 | 2019-02-21 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Датчик контроля горизонта |
RU2680667C1 (ru) * | 2018-02-27 | 2019-02-25 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Датчик контроля горизонта |
RU2748721C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-05-31 | Ооо "Монитрон" | Датчик гидростатического нивелира с расширенным диапазоном работы |
CN114935329A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-23 | 清华大学 | 一种磁性液体水平倾角传感器 |
-
2010
- 2010-10-11 RU RU2010141668/28A patent/RU2440556C1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680667C1 (ru) * | 2018-02-27 | 2019-02-25 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Датчик контроля горизонта |
RU2680433C1 (ru) * | 2018-03-05 | 2019-02-21 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Датчик контроля горизонта |
RU2748721C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-05-31 | Ооо "Монитрон" | Датчик гидростатического нивелира с расширенным диапазоном работы |
CN114935329A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-23 | 清华大学 | 一种磁性液体水平倾角传感器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2440556C1 (ru) | Датчик угла наклона | |
Hu et al. | An annular planar-capacitive tilt sensor with a 360° measurement range | |
CN110168327B (zh) | 用于温度计的原位校准的设备和方法 | |
BRPI1011574B1 (pt) | método para fazer medições direcionais de resistividade em um poço subterrâneo, e ferramenta de resistividade direcional | |
US9488511B2 (en) | Magnetic flowmeter with vapor permeation sensor | |
BRPI0614167A2 (pt) | equipamento para uso em condições de alta temperatura, constituìdo de um elemento de fundo de poço e um elemento principal conectados juntos por meio de uma conexão selada | |
CN101840009A (zh) | 用于地震传感器校准的方法和系统 | |
AU2011348795B2 (en) | Electromagnetic flow meter sensor capable of detecting magnetic field and magnetic permeability | |
DeGraff et al. | Ferrofluid transformer-based tilt sensor | |
RU2586392C1 (ru) | Магнитный способ измерения термодинамической температуры в энергетических единицах | |
US9891181B2 (en) | Measurement device for measuring a property of a flowing fluid | |
BR102013017786A2 (pt) | Aparelho medidor de fluxo de passagem de núcleo magnético | |
RU2680667C1 (ru) | Датчик контроля горизонта | |
RU2680433C1 (ru) | Датчик контроля горизонта | |
RU2518380C1 (ru) | Электромагнитный способ измерения расхода | |
US2697942A (en) | Device for measuring velocity of flow of fluid in wells | |
JP6218739B2 (ja) | 比重測定方法及び比重測定装置 | |
RU2554624C1 (ru) | Способ измерения физической неэлектрической величины | |
RU140588U1 (ru) | Магнитожидкостное устройство для определения угла наклона | |
CN107076805B (zh) | 磁场测量装置 | |
CZ2013482A3 (cs) | Plovákový průtokoměr s elektrickým výstupem | |
RU2584094C2 (ru) | Способ измерения углов наклона объектов с помощью магнитной жидкости | |
RU2491650C1 (ru) | Установка для исследования электромагнитного поля электрических колец гельмгольца | |
RU2728733C1 (ru) | Гироскоп | |
EP1223411A1 (en) | Universal sensor for measuring shear stress, mass flow or velocity of a fluid or gas, for determining a number of drops, or detecting drip or leakage |