SU1420369A1 - Device for measuring angles of inclination - Google Patents

Device for measuring angles of inclination Download PDF

Info

Publication number
SU1420369A1
SU1420369A1 SU864189996A SU4189996A SU1420369A1 SU 1420369 A1 SU1420369 A1 SU 1420369A1 SU 864189996 A SU864189996 A SU 864189996A SU 4189996 A SU4189996 A SU 4189996A SU 1420369 A1 SU1420369 A1 SU 1420369A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
tubes
angle
mercury
inclination
measuring
Prior art date
Application number
SU864189996A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Иванович Бойков
Владимир Васильевич Лебедев
Виталий Аркадьевич Рыжков
Original Assignee
Войсковая часть 62728
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 62728 filed Critical Войсковая часть 62728
Priority to SU864189996A priority Critical patent/SU1420369A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1420369A1 publication Critical patent/SU1420369A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано на морских объектах в услови х качки и позвол ет повысить точность измерений. На свободно подвешенном ма тнике 6 симметрично относительно его оси под углом закреплены одинаковые вакуумированные U-образные трубки 12,13, заполненные ртутью. При работе устройства в услови х качки ма тник 6 обеспечивает измерение углов наклона объекта, производимое по измерительным шкалам 10, )4 и 15. С помощью трубок 12,13 определ етс  угол, на который отклон етс  стержень ма тника от отвесной линии при крене объекта. 2 ил.The invention can be used on marine objects in conditions of rolling and allows to increase the accuracy of measurements. On a freely suspended 6, symmetrically with respect to its axis, the same evacuated U-shaped tubes 12,13 filled with mercury are fixed at an angle. When the device is operating under conditions of rolling, the symbol 6 measures the angles of inclination of the object, produced on the measuring scales 10, 4 and 15. With the help of tubes 12, 13, the angle at which the rod of the antenna deviates from the plumb line when the object is tilted . 2 Il.

Description

ИAND

1212

ГЗGz

/;/;

(L

с:with:

1one

/5/five

Фиг. 7FIG. 7

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к устройствам дл  измерени  углов наклона ма тникового типа, и может быть использовано на морских объектах (корабл х, судах , плавучих гидрометеорологических станци х и других плавсредствах) в услови х качки.The invention relates to instrumentation, in particular, devices for measuring tilting angles of a pendulum type, and can be used on marine objects (ships, vessels, hydrometeorological floating stations and other vessels) in rolling conditions.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

На фиг.1 схематично показано устройство дл  измерени  углов наклона; на фиг.2 - схема сиЛ, действующих на ма тник при качке.Fig. 1 schematically shows a device for measuring tilt angles; FIG. 2 is a scheme of sIL acting on a pilot when rolling.

Устройство дл  измерени  углов наклона содержит сообщакщиес  сосуды 1, соединенные трубкой 2 с регулируемым дроссельным игольчатым клапаном 3. Верхние части сосудов 1 герметизированы и присоединены воздухопроводами 4 к жидкостному дифманометру 5 и-образного типа, который укреплен на механическом ма тнике 6, свободно подвешенном на оси 7 и снабженном в своей нижней части грузом 8. Дифмано- метр 5 имеет измерительную шкалу 9, котора  предназначена дл  измерени  статического наклона объекта, т.е. дл  измерени  статического крена или дифферента, в зависимости от того, в какой плоскости установлено устройство . Ма тник 6 имеет измерительную шкалу 10, предназначенную дл  измерени  динамического наклонени  объектА Присоединительные воздухопроводы 4 . выполнены с гибкими вставками 11, обеспечивающими свободу качани  механического ма тника 6 в пределах углов Наклона объекта. На ма тнике 6 слева и справа наклонно под углом о6/2 и симметрично относительно оси ма тника в плоскости его качани  закреплены одинаковые вакуумированьые и заполненные ртутью трубки 12 и 13 и-образного типа, у которых один конец заглушен, а другой открыт дл  сообщени  с атмосферным давлением. При этом трубки 12 и 13 установлены в плоскост х, перпендикул рных плос- кости качани  ма тника 6 (т.е. перпендикул рно плоскости чертежа (фиг.1), где колено условно показано прерывистыми лини ми, а концы трубок разнесены). Трубки 12 и 13 имеют измерительные шкалы 14 и 15 соответст- вешно, которые предназначены дл  измерени  уровней ртути в трубках 12The device for measuring tilt angles contains coaxial vessels 1 connected by a tube 2 with an adjustable throttle needle valve 3. The upper parts of vessels 1 are sealed and connected by air ducts 4 to a liquid differential pressure gauge 5 of the i-type 5, which is mounted on a mechanical master 6, freely suspended from the axis 7 and provided with a weight 8 in its lower part. The differential meter 5 has a measuring scale 9, which is intended to measure the static inclination of the object, i.e. for measuring static roll or trim, depending on which plane the device is mounted in. The pilot 6 has a measuring scale 10 for measuring the dynamic inclination of the object. The connecting air ducts 4. made with flexible inserts 11, providing freedom of swing of the mechanical master 6 within the angles of the Tilt of the object. On the tilt 6, left and right, at the inclined angle o6 / 2 and symmetrically with respect to the tilt axis, in the plane of its swing, the same evacuation and mercury-filled tubes 12 and 13 of the i-shaped type are fixed, in which one end is plugged and the other is open for communication with atmospheric pressure. The tubes 12 and 13 are installed in planes perpendicular to the plane of the swing of the tiller 6 (i.e., perpendicular to the plane of the drawing (FIG. 1), where the knee is conventionally shown by broken lines and the ends of the tubes are spaced apart). Tubes 12 and 13 have measuring scales 14 and 15, respectively, which are designed to measure the levels of mercury in tubes 12

и 13 в цел х определени  угла отклонени  ма тника 6 от отвесной линии. Устройство дл  измерени  угловand 13 in order to determine the angle of deviation of the tiger 6 from the plumb line. Angle measuring device

наклона морского объекта работает следующим образом.the slope of the offshore facility works as follows.

Когда объект стоит на ровном киле, жидкость в сосудах 1 располагаетс  .на одном и том же уровне в горизон0 тальной плоскости, дроссельный клапан 3 открыт и давление в верхних полост х сосудов 1 и воздухопроводах 4 одинаково. Поэтому дифманометр 5 находитс  в нулевом положении и от5 счеты по измерительной шкале 9 не производ т. Не производ т отсчеты и по измерительной шкале 10, так как ось ма тника 6 в этом случае совпадает с отвесной линией. Не производ тWhen the object stands on an even keel, the fluid in the vessels 1 is located at the same level in the horizontal plane, the throttle valve 3 is open and the pressure in the upper cavities of the vessels 1 and the air ducts 4 are the same. Therefore, the differential pressure gauge 5 is in the zero position and does not produce counts on the measuring scale 9. Do not make readings on the measuring scale 10, since the axis of the parallel 6 in this case coincides with the plumb line. Not produced

0 также отсчеты по шкалам 14 и 15, так как при отвесном положении ма тника 6 уровни ртути в трубках 12 и 13 одинаковы .0 is also counted on scales 14 and 15, since with the plumbing position of the tandem 6, the levels of mercury in tubes 12 and 13 are the same.

При статическом наклонении объек5 та устройство измен ет свое положение . При этом жидкость в сосудах начинает перетекать из верхнего сосуда в нижний. Ее движение подобно гидравлическому ма тнику. Под действием об0 разовавшейс  разности давлений в воздушных полост х сосудов 1 и воздухопроводов 4 дифманометр 5 измен ет показани  пропорционально углу наклона,. который отсчитывают по шкапе 9.With a static inclination of the object, the device changes its position. At the same time, the liquid in the vessels begins to flow from the upper vessel to the lower one. Its movement is like a hydraulic mantle. Under the action of the developed pressure difference in the air cavities of the vessels 1 and air ducts 4, the differential pressure meter 5 changes the readings in proportion to the angle of inclination. which is counted on the scale 9.

5 Одновременно механический ма тник 6 также откло1| етс  от нулевого положени  шкапы 10 на такой же угол, значение которого может быть отсчитано по этой шкапе. Так как в этом случае5 Simultaneously mechanical tutorial 6 also off 1 | From the zero position of the cabinet 10 at the same angle, the value of which can be read off along this cabinet. Since in this case

0 ма тник 6 остаетс  в отвесном положении , уровни ртути в трубках 12 и 13 одинаковы и отсчеты по шкалам 14 и 15 не производ т.0, the 6 is left in the vertical position, the levels of mercury in the tubes 12 and 13 are the same and the readings on the scales 14 and 15 are not produced.

При измерении наклонений объектаWhen measuring object inclinations

5 во врем  качки необходима регулировка устройства с помощью дроссельного клапаиа. Дл  проходное сечение трубопровода измен ют на заданную величину (посто нную дл  данного тип па объекта)., обеспечивающую минимальное перетекание рабочей жидкости в сосудах 1, обусловленное качкой объекта . Это позвол ет измер ть усредненные значени  статического угла5 during rolling, adjustment of the device with the help of a throttle valve is necessary. For the flow area of the pipeline is changed by a predetermined amount (constant for a given type of object), ensuring minimal flow of the working fluid in the vessels 1, due to the pumping of the object. This makes it possible to measure the averaged values of the static angle.

5 наклона объекта по шкале 9 дифмано- метра 5.5 tilt of the object on a scale 9 of the diffuser 5.

При работе устройства в указанных динамических режимах механический ма тник 6 обеспечивает измерение уг31 20369When the device operates in the indicated dynamic modes, the mechanical end 6 provides a measurement of the angle 30 20369.

ов наклона объекта, характеризующихs tilt object characterizing

ме ны ок ве эт вы да крMena ok ve et you yes cr

его качку в данной плоскости под воздействием переменных внешних возмущений При этом отсчеты производ т по измерительным шкалам 10,14 и 15.it rolls in this plane under the influence of variable external disturbances. In this case, readings are made on measuring scales 10.14 and 15.

При качке MoipcKcro объекта механический ма тник если он подвешен в точке, не совпадающей с центром качани  корпуса объекта, показывает угол наклона объекта, не равный действительному .When an object moves a MoipcKcro, the mechanical idling, if it is suspended at a point that does not coincide with the center of swing of the object body, shows the angle of inclination of the object that is not equal to the real one.

На фиг.2 пр ма  ОА - след диаметральной плоскости морского объекта, наклонившегос  при бортовой качке на угол If к вертикали, точка О - центр качани  объекта, точка А - точка подвеса ма тника, отсто ща  от центра качани  на рассто ние г.In Figure 2, the straight line OA is the trace of the diametral plane of the sea object, which was tilted when side rolling to the angle If to the vertical, point O is the center of swing of the object, point A is the point of suspension of the tangent located at distance from the center of swing

Производ  отсчет по шкале ма тни- ка (шкале 10), в действительности получают угол ср, , не равный ср . При этом (фиг.2) tf, q + utp; .Making a read on a tactile scale (scale 10), in fact, get the angle cp,, not equal to cf. At the same time (figure 2) tf, q + utp; .

В общем случае это объ сн етс  тем, что при кр.ене морского объекта на каждую единицу массы в точке А действуют ускорение силы т жести g и ускорение а, обусловленное действием тангенциального aj- и радиального а., ускорений при колебательномIn the general case, this is due to the fact that at the crush of the marine object for each mass unit at point A, acceleration of gravity g and acceleration a, due to the action of tangential aj- and radial a., Accelerations at vibrational

движении точки А при качке. Поэтому стержень ма тника в каждый данный момент направл етс  не по направлению действи  ускорени  силы т жести g, а вдоль равнодействующей R, т.е. отклон етс  от отвесной линии на угол &Cf.movement point A when rolling. Therefore, at each given moment, the rod is directed not along the direction of acceleration of the force of gravity g, but along the resultant R, i.e. deviates from the plumb line by the angle & Cf.

Неучет угла &Cf может привести к существенной погрешности в определении динамических углов наклона морского объекта.The neglect of the & Cf angle can lead to a significant error in determining the dynamic angles of inclination of the marine object.

Так, если ма тник подвешен на рассто нии 2 м от центра качани  морско- гр объекта, при качке с периодом 6с и амплитудой 25 погрешность опреде- лени  динамического угла наклона достигает 5 .So, if the tandem is suspended at a distance of 2 m from the center of swing of the marine object, during rolling with a period of 6s and an amplitude of 25, the error in determining the dynamic angle of inclination reaches 5.

Поэтому дл  определени  углалср в устройстве на ма тнике 6 установлены ртутные трубки 12 и 13 со шкалами 14 и 15, закрепленные наклонно под углом оС/2 симметрично относительно оси ма тника. При этом дл  компенсации воздействи  ускорени  а на уровни ртути в трубках плоскости U- образного типа трубок 12 и 13 перпендикул рны плоскости качани  ма тника 6.Therefore, in order to determine the angle in the device, the mercury tubes 12 and 13 with the scales 14 and 15 are mounted on the instrument 6 and fixed obliquely at an angle of ° C / 2 symmetrically with respect to the axis of the satellite. At the same time, to compensate for the effect of acceleration on mercury levels in tubes of the U-shaped plane, tubes 12 and 13 are perpendicular to the plane of swing of the rod 6.

Если трубку и-образлого типа диаметром 7-10 мм с заглушенным (запа нным ) одним концом, имеющим длину около 0,9 м, заполнить ртутью и перевернуть заглушенным концом вверх, в этом конце трубки ртуть опуститс  до высоты, соответствующей атмосферному давлению, действующего на ртуть в открытом конце трубки.If an i-shaped tube with a diameter of 7-10 mm with a plugged (sealed) one end having a length of about 0.9 m is filled with mercury and turned upside down with a plugged end, at this end of the tube the mercury drops to a height corresponding to the atmospheric pressure on mercury in the open end of the tube.

При наклоне такой трубки конец столба ртути остаетс  на той же высоте над свободной поверхностью ртути, а длина столба становитс  при наклоне больше. Это объ сн етс  тем, что давление зависит лишь от высоты столба жидкости, отсчитанной по вертака- ли.When such a tube is tilted, the end of the mercury column remains at the same height above the free surface of the mercury, and the length of the column becomes longer when tilted. This is due to the fact that the pressure depends only on the height of the liquid column measured by the vertical.

Отсчеты длины барометрического столба, сделанные при вертикальном положении трубки Н, и при наклонеCounts of the length of the barometric column, made at the vertical position of the tube H, and when tilted

ее на угол , т.е. св зывает формулаits angle, i.e. binds formula

в положении Нin position H

 

ь s

Н„ cos oi/2.H „cos oi / 2.

5 five

00

5five

Шкалы 14 и 15, по которым отсчитывают длину барометрических столбов, св заны с трубками 12 и 13 соответственно . Поэтому при наклоне трубок 12 и 13 отсчеты по шкалам 14 и 15 получаютс  большими, чем при отвесном положении этих трубок.The scales 14 and 15, according to which the length of the barometric pillars are counted, are associated with tubes 12 and 13, respectively. Therefore, when the tubes 12 and 13 are tilted, the readings on the scales 14 and 15 are larger than when the tubes are plumb.

Дл  длин столбов ртути Н ,2 и Н, в трубках 12 и 13For the pillar lengths of mercury H, 2 and H, in tubes 12 and 13

ЛЦ arctgLC arctg

4j4j

..

(Н,1-ь Н(H, 1st H

.1-1% .).1-1%.)

1.one.

tgtg

з s

00

00

5five

гдеWhere

ci/2 И ., ,Нci / 2 I., H

1313

установочный угол наклона трубок 12 и 13 относительно оси ма тника 6;the installation angle of the tubes 12 and 13 relative to the axis of the tandem 6;

отсчеты по шкалам 14 и 15 длин столбов ртути в трубках 12 и 13 соответственно .readings on scales 14 and 15 of the lengths of mercury columns in tubes 12 and 13, respectively.

Трубки 12 и 13 могут быть установлены наклонно относительно оси ма тника 6 под различными углами /3 и . Например, если они наклонены в одну и ту же сторону, указанна  зависимость имеет видThe tubes 12 and 13 can be installed obliquely relative to the axis of the pendulum 6 at different angles / 3 and. For example, if they are tilted in the same direction, the indicated dependence is

Н 11 cos ft - Н ,3 cosif ucf arctg ---ll-J-I- - --l-J-Име  измеренный динамический угол наклона cf, и вычисл   Л( по измеренным уровн м Н ,2 и НIJ с учетом уг:Га Ы./2, действительный динамический уголH 11 cos ft - 3, cosif ucf arctg --- ll-JI- - - lJ-Has a measured dynamic angle of inclination cf, and calculated L (based on measured levels H, 2 and HIJ, taking into account angles: Ga S). / 2, real dynamic angle

11акл( морского объекта получают как If 4 i utf .11kl (maritime object is received as If 4 i utf.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  углов наклона, содержащее частично заполненные жидкостью сосуды, сообщающиес  по жидкости через трубку с дроссельным клапаном, а по воздуху через гибкую трубку - с дифференциальнымA device for measuring tilt angles, containing vessels partially filled with liquid, communicating in fluid through a tube with a throttle valve, and in air through a flexible tube - with a differential 203696203696 и-образным манометром, закрепленным на ма тнике, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности г измерений, оно снабжено двум  ваку- умировэнными и-образными трубками с ртутью, одним открытым концом закрепленными на ма тнике симметрично и наклонно относительно его оси в плос- 10 кост х, перпендикул рных плоскости ма тника.An i-shaped manometer fixed on the master, characterized in that, in order to increase the accuracy of the g measurements, it is equipped with two vacuumized and u-tubes with mercury, one open end fixed on the master symmetrically and obliquely about its axis in a flat - 10 bones x perpendicular to the plane of the tambourine. фи$.2fi $ .2
SU864189996A 1986-12-16 1986-12-16 Device for measuring angles of inclination SU1420369A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864189996A SU1420369A1 (en) 1986-12-16 1986-12-16 Device for measuring angles of inclination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864189996A SU1420369A1 (en) 1986-12-16 1986-12-16 Device for measuring angles of inclination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1420369A1 true SU1420369A1 (en) 1988-08-30

Family

ID=21283863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864189996A SU1420369A1 (en) 1986-12-16 1986-12-16 Device for measuring angles of inclination

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1420369A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 32746, кл. G 01 С 9/06, 1933. Авторское свидетельство СССР № 562715, кл. G 01 С 9/22, 30.12.75. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5343743A (en) Asymmetrical displacement flowmeter
SU1420369A1 (en) Device for measuring angles of inclination
CN112665684A (en) Normal atmospheric temperature and pressure container liquid level measuring system under marine environment
CN112665683A (en) Container liquid level measurement system under marine environment
US1457406A (en) Depth and specific-gravity measuring apparatus
CN216309135U (en) Liquid level measuring system
US4517750A (en) Vertical indicating method and device
SU562715A1 (en) Device for measuring tilt angles of objects
US4034481A (en) Instrument which is sensitive to accelerations
GB2210697A (en) Asymmetrical displacement flowmeter
SU1037073A1 (en) Device for determining object position
JPH1194546A (en) Clinometer
SU870922A1 (en) Device for measuring tilt angle of a floating object, primarily of floating crane
US1897174A (en) Orifice meter
US2334463A (en) Liquid level indicating system
JPH0140924B2 (en)
RU38933U1 (en) NEXT LEVEL METER
SU817527A1 (en) Device for determining floatability of bodies at varying hydrostatic pressure
US1969965A (en) Gyroscopic compass and latitude indicator
SU1719888A1 (en) Device for determination of inclination angle of movable object
SU1044976A1 (en) Hydrostatic level
CN106931955B (en) Theodolite compass for geological work
GB2061503A (en) Inclinometer
SU947659A1 (en) Device for determination of saturated vapor pressure
CN106767674B (en) Instrument for measuring attitude of structural plane