SU189162A1

SU189162A1 - ELECTRONIC LEVEL

Info

Publication number: SU189162A1
Application number: SU1025268A
Authority: SU
Original assignee: Б. А. Уточкин Институт физики высоких энергий; Пат Теу

Description

Известные электронные уровни, выполненные на базе нузырьковой ампулы, преобразованной с помощью электродов, введепных внутрь нее, в дифференциальные емкостные датчики, включенные в дистанционную систему регистрации, не обеспечивают одновременного измерени углов наклона в любом направлении горизонтальной плоскости.The known electronic levels, made on the basis of a numerical ampoule transformed by electrodes inserted inside it, into differential capacitive sensors included in a remote recording system, do not provide simultaneous measurements of tilt angles in any direction of the horizontal plane.

Предлагаемый уровень нозвол ет измер ть нолный вектор угла наклона в точке, где он устанавливаетс . Достигаетс это тем, что дистанционна система регистрации нредставл ет собой симметричиую двухканальную электронную схему, каждый из каналов которой содержит ключевой амплитудно-фазовый детектор, ко входу которого через эмиттерный повторитель подключен емкостпый датчик, а к выходу - соответствующие пластины электроннолучевой трубки. При этом центр беспараллаксной щкалы трубки электрически совмещен с верщиной конической новерхности ампулы. Кроме того, дл новыщени точности отсчета в конструкции уровн предусмотрены емкостный зонд и регулировочный стержень. Введенные внутрь ампулы они позвол ют измер ть и регулировать размеры пузырька.The proposed level may measure the zero-angle tilt vector at the point where it is set. This is achieved by the fact that the remote registration system presents a symmetrical two-channel electronic circuit, each channel of which contains a key amplitude-phase detector, to the input of which a capacitive sensor is connected through the emitter follower and the corresponding plates of the electron-beam tube to the output. In this case, the center of the parallel-paired chasks of the tube is electrically combined with the vertex of the conical surface of the ampoule. In addition, a capacitive probe and an adjusting rod are provided in the level design to improve accuracy. When inserted into the vial, they allow the size of the bubble to be measured and adjusted.

уровн ; иа фиг. 3 - шкала электроннолучевой трубки.level; FIG. 3 - the scale of the cathode ray tube.

Чувствительный элемент уровн - амнула - состоит из двух герметичных отсеков, в верхнем из которых размещена пластмассова чаша / с крышкой 2. Верхний отсек почти полностью заполнен диэлектрической жидкостью через отверстие, закрытое пробкой 3. Крышка 2 имеет с внутренней стороны коническое углубление, в вершине которого при горизонтальном ноложении амнулы за счет ненолного занолнени жидкостью чаши образуетс газовый нузырек 4.The sensing element of the level - amnula - consists of two hermetic compartments, in the upper one of which there is a plastic bowl / with a lid 2. The upper compartment is almost completely filled with a dielectric fluid through the hole closed with a stopper 3. The lid 2 has a tapered recess on the inside With the horizontal position of the amnula, a gas bottle 4 is formed by not completely filling the bowl with liquid.

В чаше на опорах 5 укреплены электродыIn the bowl on the supports 5 electrodes are strengthened

6, 7, 8 и 9 дифференциальных емкостных датчиков , стержневые выводы 10 от которых нронущены в ннжний отсек //.В нижнем отсеке расноложены элементы входной части электронной схемы: трансформаторы 12 и эмиттерные повторители 13. Ампула уровн подключена к электронной схеме регистрации кабелем через герметичный переход 14.6, 7, 8 and 9 differential capacitive sensors, the core terminals 10 from which are in the lower compartment //. In the lower compartment, the elements of the input part of the electronic circuit are located: transformers 12 and emitter followers 13. The level ampoule is connected to the electronic registration circuit through a sealed cable transition 14.

Электронна схема регистрацин состоит из двух симметричных каналов, каждый из которых содержит ключевой амнлнтудно-фазовый детектор 15, на вход которого ностунает опорное высокочастотное нанр жение от генератора 16 и сигнал рассогласованн , снимаемый со средней точки трансформатора мостовойThe registrains electronic circuit consists of two symmetrical channels, each of which contains a key amnlt-phase detector 15, to which input a high-frequency reference from generator 16 and an unbalanced signal taken from the midpoint of the bridge transformer

ходе детектора создаетс посто нное напр жение , величина которого пропорциональна углу наклона ампулы, а пол рность - показывает направление наклона. К выходам детекторов подключены соответствующие пары пластин 17 и 18 электроннолучевой трубки 19. Экран трубки имеет беспараллельную шкалу отсчета в пол рной системе координат. При этом центр шкалы электрически совмешен с вершиной конической поверхности ампулы уровн .During the detector, a constant voltage is created, the magnitude of which is proportional to the angle of inclination of the ampoule, and the polarity indicates the direction of the inclination. The corresponding pairs of plates 17 and 18 of the cathode-ray tube 19 are connected to the outputs of the detectors. The screen of the tube has a non-parallel scale of reference in the polar coordinate system. In this case, the center of the scale is electrically combined with the top of the conical surface of the level ampoule.

Дл повышени точности отсчета в ампулу введен емкостный зонд 20, включаемый в электронную схему в режиме калибровки с помощью усилител 21, а через крышку 2 пропущен регулировочный стержень 22. Положение стержн фиксируетс микрометрической головкой 23.To improve the accuracy of the reference, a capacitive probe 20 is inserted into the ampoule and inserted into the electronic circuit in the calibration mode with the aid of an amplifier 21, and an adjusting rod 22 is passed through the cover 2. The rod position is fixed by the micrometer head 23.

Стрелочный прибор 24 позвол ет вести автономный отсчет углов наклона в двух взаимно перпендикул рных направлени х.The switch device 24 allows for the autonomous reading of tilt angles in two mutually perpendicular directions.

Электронна схема включает также узел 25, служащий дл предохранени люминофора экрана трубки от выгорани при неподвижном положении свет щегос п тна на экране.The electronic circuit also includes a node 25, which serves to protect the phosphor of the tube screen from fading when stationary, the color of the spot light on the screen.

Описанный электронный уровень может быть использован дл решени круга задач по высокоточному измерению пространственного положени объектов относительно равнодействующей сил т жести.The described electronic level can be used to solve a range of tasks on the high-precision measurement of the spatial position of objects with respect to the resultant gravity.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. An electronic level containing a circular bubble ampoule of electrically conductive material with a inner conical surface at the apex, converted by mutually perpendicular electrodes inserted inside the ampoule into two differential capacitive sensors included in a remote sensing system, characterized in that in order to measure the total slope vector in any direction of the horizontal plane, the distance registration system is made according to

symmetric dual-channel electronic circuit, each of the channels of which contains a key amplitude-phase detector, to the input of which a capacitive sensor is connected through the emitter follower and to the output -

the corresponding plates of the electron-beam tube with a parallaxless scale of reference, while the center of the scale is electrically aligned with the apex of the conical surface of the ampoule.

2. A level according to claim 1, characterized in that, in order to increase the accuracy of the reading by measuring and adjusting the dimensions of the bubble, a capacitive probe and an adjusting rod with a micrometer are inserted into the ampoule

head.

2J

/ g-H

1 iii I irrr

Izj

;

//////////// 7 /// W /,

i719

u2