SU485308A1

SU485308A1 - Device for determining tilt angles of objects

Info

Publication number: SU485308A1
Application number: SU1875652A
Authority: SU
Inventors: Марк Лазаревич Севериновский; Валерий Федорович Горгураки; Юрий Викторович Карпов
Original assignee: Научно-исследовательский институт строительного производства Госстроя УССР
Priority date: 1973-01-26
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1975-09-25

Description

ми сферами большого диаметра (верхнее и нижнее основание ампулы) и боковой поверхностью призмы, с квадратным основанием , вертикальна ось которой проходит через центр шара.spheres of large diameter (upper and lower base of the ampoule) and the lateral surface of the prism, with a square base, the vertical axis of which passes through the center of the ball.

На верхнюю сферическую поверхность ампулы нанесен чувствительный слой р-н материала в вице четырех узких полос фотоэлементов 3-6, ОЕИ которых представл ют собой цуги больших окружностей, лежащих во взаимно перпендикул рных плоскост х , параллельных гран м призмы, образующей боковую поверхность ампулы 1. Горизонтальные пр мые ОХ и ОУ, совпадающие в плане с проекци ми осевых дуг фотоэлементов 3-6, служат ос ми, относительно которых измер етс наклон объекта .A sensitive layer of material is applied to the upper spherical surface of the ampoule in four vice-narrow strips of photocells 3-6, the OIE of which are trains of large circles lying in mutually perpendicular planes parallel to the faces of the prism forming the lateral surface of the ampoule 1. Horizontal straight lines OX and OU, coinciding in plan with projections of axial arcs of photo cells 3-6, serve as axes with respect to which the tilt of the object is measured.

Газмеры возду 1ного пузырька 2 выбирают так, 4To6i i при измерении датчиком предельных наклона об-ьектов, при которых воздушный пузырек находитс у бковой поверхности ампулы, еще не деформиру сь (такое положение пузырька показано условно без наклона ампулы (пунктиром ), он частично был расположен под фотоэлементами 3-6.The gas meters of the air bubble 1 are chosen as 4To6i i, when the sensor measures the limiting inclination of objects at which the air bubble is located on the side surface of the ampoule, has not yet been deformed (this position of the bubble is shown conditionally without the inclination of the ampoule (dotted); it was partially located under photocells 3-6.

На нижнюю сферическу О поверхность ампулы 1 нанесен слой люминофора 7 посто нного действи , образованного добавлением в него радиоактивных веществ, излучение KOTOpbix возбуждает .пюминофор.On the lower spherical O surface of ampoule 1, a layer of constant phosphor 7 is applied, which is formed by the addition of radioactive substances to it, and the radiation of KOTOpbix excites a Puminophore.

Выполнение нижлего основани ампулы в вице сферы, концентричной сфере верхнего основани , и использование в качестве источника света люминофора вместо традиционной лампочки, позвол ют получить равномерную оснап1енностьPerforming the lower base of the ampoule in a vice sphere, concentric with the sphere of the upper base, and using a phosphor instead of a traditional light bulb as a light source, provides uniform equipment

номерную освещенность полости ампулы 1 и уменьшить габартъ датчика.the numbered illuminance of the cavity of ampoule 1 and reduce the gauge of the sensor.

Датчик работает следукнцим образом. Световой поток, излучаемый слоем люминофора 7, прохо ч через полупрозрачную жидкость, ослабл / :с и освещает фотоэлементы 3-6, причем в месте расположени прозрачного воздушного пузырька 2 освещенность участков фотоэлементов болыие. I ри горизонтальном положении датчика длины участквв полосовых фотоэлементов , наход щихс над пузырьком 2 и, следовательно, более освещенных, равны .The sensor works in the following way. The luminous flux emitted by a layer of phosphor 7, passing through a translucent liquid, weakens /: s and illuminates the photocells 3-6, and at the location of the transparent air bubble 2, the illumination of the photocell areas is large. In the horizontal position of the sensor of the length of the portions of the photovoltaic cells that are above the bubble 2 and, therefore, more illuminated, are equal.

В этом случае обща освещенность фо тоэлементов и генерируемые ими э. д. с. одинаковы, и, следовательно, nonapHbie разности э. д, с. генерируемых фотоэлементов , расположенных вдоль дуг, проекции которых совпадают в плане соответственно с ос ми ОХ и ОУ, раны нулю. Измерение этих попарных разностей э.ц.с. проиавопитс любым известным методом аналоговой | техники. Таким образом, равенство нулю разностей указанных э.д.с. свидетельствует о горизонтальном положении датчика. При произвольном наклоне датчика относительно обеих его осей ОХ и ОУ (в пределах границ измерени ) воздушный пузырек 2 перемещаетс , стрем сь зан ть наиболее высокое положение в полости ампулы 1, При этом длины более освеще}шых участков фотоэлементов 3-6 оказываютс In this case, the total illumination of photoelectric cells and the e. Generated by them. d. are the same, and therefore nonapHbie differences e. d, s. generated photocells located along arcs, the projections of which coincide in the plan, respectively, with axes ОХ and ОУ, zero wounds. Measurement of these pairwise differences e.s.s. Produced by any known analog method | technology. Thus, the equality to zero of the differences of the emf. indicates the horizontal position of the sensor. With an arbitrary inclination of the sensor relative to both its axes OX and OU (within the measurement limits), the air bubble 2 moves, striving to occupy the highest position in the cavity of ampoule 1, while the lengths of more illuminated parts of photocells 3-6 appear

разными и разности генер1фуемых ими э.д.с. станов тс отличными от нул пропорционально углам наклона, а знак этих разностей зависит от направлени наклона , относительно каждой из осей.they are different, and the differences of the emf generated by them are they become different from zero in proportion to the angles of inclination, and the sign of these differences depends on the direction of inclination relative to each of the axes.

Разность э.д.с., генер}фуемых фотоэлементами 3 и 4, пропорциональна углу наклона датчика вокруг оси ОУ, а разность э.д.с. генерируемых фотоэлементами 5 и 6, пропорциональна углу наклона датчика вокруг оси ОХ.The difference of the emf, generator} of fume photovoltaic cells 3 and 4, is proportional to the angle of inclination of the sensor around the axis of the OS, and the difference is the emf. generated by photocells 5 and 6, is proportional to the angle of inclination of the sensor around the axis OX.

Если угол наклона датчика вокруг одной из осей например ОУ, измен етс , то пузырек 2 перемещаетс в новое положение. При этом разность длин участков фотоэлементов 3-4, наход щихс под пузырьKONi , и, следовательно, более освещенных, измен етс , а разность длин аналогичных I участков фотоэлементов 5 и 6 останетс посто нной. Это означает, что поворот датчика относительно одной- из осей не.приво .дит к изменению его показаний о наклоне объекта относительно другой оси, так как входными, сигналами датчика служат попарные разности генерируемых фотоэлементамп э.д.с.If the angle of inclination of the sensor around one of the axes, such as the OA, changes, then the bubble 2 moves to a new position. At the same time, the difference in the lengths of the sections of the photoelectric cells 3–4 under the bubble KONi, and, therefore, more illuminated, changes, and the difference in the lengths of the similar I sections of the photoelectric cells 5 and 6 will remain constant. This means that the rotation of the sensor relative to one of the axes does not lead to a change in its readings about the inclination of the object relative to the other axis, since the input signals from the sensor are pairwise differences of the generated photoelectric cells emf.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл определени углов наклона объектов в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, содержащее прозрачную ампулу, выполненную в виде части квадратного параллелепипеда, запо:и енную полупрозрачной жидкостью со светопроницаемым пузырьком, источник света, например в виде люминофора посто нного действи , и фогоэлектрический преобразователь, расположенный на верхнем сферическом основании а., о т л и ч а ю щ е 8 с; тем, что, с целью определени углов наклона в двух плоскост х одновременно, преобразователь вьп олнен в виде четырех фотоэлементов, чувствительные слои которых нанесены вдоль ду1 больших окружностей верхнего основани ампулы в форме полос, (нирина которых как минимук на пор док меньше длины, а люм.п.нофор нанесен на нижнее сферическое основание, концентричное верхнему.A device for determining the angles of inclination of objects in two mutually perpendicular planes, containing a transparent ampoule made as part of a square parallelepiped, locked by a translucent liquid with a transparent bubble, a light source, for example, a constant-effect phosphor, and a photoelectric converter, located on the upper spherical base of a., about m and ch yu 8 s; By the fact that, in order to determine the angles of inclination in two planes at the same time, the transducer is filled in the form of four photocells, the sensitive layers of which are deposited along two large circles of the upper base of the ampoule in the form of strips (which are smaller than an order length and lum.n.nofor deposited on the lower spherical base, concentric top.