SU447553A1

SU447553A1 - Device for measuring the module and the direction of the angle of inclination

Info

Publication number: SU447553A1
Application number: SU1835468A
Authority: SU
Inventors: Леонид Аркадьевич Верещагин; Рафият Андреевич Бахтеев; Петр Степанович Кузнецов
Original assignee: Институт Автоматики
Priority date: 1972-10-06
Filing date: 1972-10-06
Publication date: 1974-10-25

Description

1one

Изобретение относитс к области приборостроени и предназначено дл автоматического определени полного вектора угла наклона к горизонту.The invention relates to the field of instrumentation and is intended to automatically determine the full vector of the angle of inclination to the horizon.

Известны устройства дл измерени угла наклона в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, содержащие многостержневой магнитопровод с цельным центральным и внешними разрезными стержн ми, в зазорах которых расположен подвижный магнитопровод , жестко соединенный с чувствительным элементом. Стержни неподвижного многостержневого магнитопровода несут обмотки индуктивности.Devices for measuring the angle of inclination in two mutually perpendicular planes are known, comprising a multi-core magnetic core with one-piece central and external split rods, in the gaps of which there is a movable magnetic core rigidly connected to the sensitive element. The cores of the fixed multi-core magnetic circuit carry the windings of the inductance.

Известные устройства не обеспечивают непосредственное представление выходного электрического сигнала в виде модул и направлени полного вектора угла наклона.The prior art devices do not provide a direct representation of the output electrical signal in the form of a module and the direction of the full slope vector.

В предлагаемом устройстве непосредственное представление выходного электрического сигнала в виде полного вектора угла наклона достигаетс тем, что внешние разрезные стержни снабжены многофазной обмоткой возбуждени , подключенной к многофазному источнику переменного тока, а измерительна обмотка расположена на центральном стержне и подключена к параллельно соединенным индикаторам модул и направлени угла наклона . Причем, количество и углы расположени внешних разрезных стержней соответствуют числу и углам фазового сдвига источника питани . На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - его электрическа схема.In the proposed device, a direct representation of the output electrical signal in the form of a full tilt angle vector is achieved by the fact that the external split rods are equipped with a multi-phase excitation winding connected to a multi-phase AC source, and the measuring winding is located on the central rod and connected to parallel connected indicators of the module and the angle direction tilt. Moreover, the number and angles of the external split rods correspond to the number and angles of the phase shift of the power source. FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 - his electrical circuit.

Устройство дл определени угла наклона содержит неподвижный осесимметричный магнитопровод 1 первичного преобразовател ,The device for determining the angle of inclination contains a stationary axisymmetric magnetic core 1 of the primary converter,

состо щий из центрального стержн 2 и внешних разрезных стержней 3, подвижный магнитопровод 4, размешенный в зазорах 5 внешних разрезных стержней неподвижного магнитопровода , и подвижную массу 6, жестко соединенную с упругими элементами 7, в которой установлены подвижные магнитопроводы 4. На внешних разрезных стержн х неподвижного магнитопровода размещены обмотки возбуждени 8, а на центральном стержне -consisting of a central rod 2 and external split rods 3, a movable magnetic core 4 placed in the gaps 5 of the external split rods of a fixed magnetic conductor, and a movable mass 6 rigidly connected to elastic elements 7 in which the movable magnetic cores 4 are mounted. On the external split rods x the stationary magnetic circuit contains excitation windings 8, and on the central rod -

измерительна обмотка 9, котора подключена к параллельно соединенным измерител м уровн 10 и фазы 11 выходного электрического сигнала, соответствующих модулю и направлению угла наклона. Обмотки возбуждени подключены к многофазному источнику переменного напр жени 12, причем секции обмоток, расположенные на однозначных по фазе внешних стержн х неподвижного магнитопровода , соедин ютс последовательно иmeasuring winding 9, which is connected to parallel-connected level meters 10 and phase 11 of the output electrical signal corresponding to the module and the direction of the angle of inclination. The field windings are connected to a multiphase source of alternating voltage 12, and the sections of the windings located on the unambiguously out-of-phase external rods of the fixed magnetic conductor are connected in series and

согласно.according to.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При нулевом значении угла наклона, когда направление действи гравитационных сил совпадает с продольной осью устройства (силы действуют на упругие элементы 7 только в продольном направлении), подвижна масса 6, воспринимающа действие гравитационных сил, располагает подвижный магнитопровод 4, осесимметрично относительно неподвижного магнитопровода 1. При этом обмотки возбуждени 8, подключенные к многофазному источнику напр жени 12, создают вращающеес магнитное поле, осисемметричное относительно центрального стержн 2 неподвижного магнитопровода 1, в результате чего магнитный поток в этом стержне отсутствует и в измерительной обмотке 9 не индуктируетс э.д.с.At zero tilt angle, when the direction of the gravitational forces coincides with the longitudinal axis of the device (the forces act on the elastic elements 7 only in the longitudinal direction), the moving mass 6, which perceives the action of gravitational forces, has a movable magnetic circuit 4, asymmetrically relative to the fixed magnetic circuit 1. When This excitation winding 8, connected to a multiphase voltage source 12, creates a rotating magnetic field, which is axisymmetric with respect to the central rod 2 of the stationary magnetic circuit 1, as a result of which the magnetic flux in this rod is absent and in the measuring winding 9 is not induced by emf.

При изменении угла наклона, когда направление гравитационных сил, действующих на подвижную массу 6, не совпадает с продольной осью устройства, на упругие элементы 7 действует поперечна сила, под действием которой происходит деформаци (прогиб) упругих элементов 7. В результате прогиба происходит перемещение подвижной массы 6 и смещение подвижного магнитопровода 4 относительно неподвижного магнитопровода 1 в направлении угла наклона. Вследствие этого нарущаетс симметри магнитного пол , и в дентральном стержне 2 возникает магнитный When the angle of inclination changes, when the direction of the gravitational forces acting on the moving mass 6 does not coincide with the longitudinal axis of the device, a transverse force acts on the elastic elements 7, under the action of which the elastic elements 7 are deformed (deflected). 6 and the displacement of the movable magnetic core 4 relative to the fixed magnetic core 1 in the direction of the angle of inclination. As a result, the symmetry of the magnetic field is disrupted, and a magnetic

поток, индукцирующий в измерительной обмотке 9 переменную э.д.с., амплитуда которой пропорциональна модулю вектора угла наклона , а фаза соответствует направлению вектора угла наклона.the flux inducing in the measuring winding 9 a variable emf whose amplitude is proportional to the modulus of the slope vector, and the phase corresponds to the direction of the slope vector.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл измерени модул и направлени угла наклона, содержащее гравитационный чувствительный элемент и дифференциальный индуктивный преобразователь, выполненный в виде магнитопровода с внешними разрезными и центральными стержн ми, несущими обмотки индуктивности, отличающеес тем, что, с целью непосредственного определени модул и направлени полного вектора угла наклона, внещние разрезные стержни, количество и углы расположени которых соответствуют числу и углам фазового сдвига источника питани , снабжены многофазной обмоткой возбуждени , подключенной к многофазному источнику переменного напр жени , а измерительна обмотка, расположенна на центральном стержне, подключена к параллельно соединенным индикаторам модул и направлени угла наклона, выполненным в виде, например, измерител уровн и фазы выходного электрического сигнала.A device for measuring the module and the angle of inclination, containing a gravitational sensitive element and a differential inductive transducer, made in the form of a magnetic circuit with external split and central rods carrying inductance windings, characterized in that in order to directly determine the module and direct the full slope angle vector The external split rods, the number and angles of which correspond to the number and angles of the phase shift of the power source, are equipped with a multi-phase an excitation winding connected to a multi-phase alternating voltage source, and a measuring winding located on the central rod is connected to parallel connected indicators of the module and the inclination angle direction, made, for example, of an electric signal level and phase meter.

I ,-HI, -H

x x

иг 1ig 1