SU618628A1 - Устройство дл определени угла наклона - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам дл  измерени  угловых величин и установки и контрол  вертикали.

Известны устройства дл  измерени  углов наклона, содержащие корпус из диэлектрического материала с крышкой, в которой запрессованы четыре симметрично расположенных контакта (электрода). В корпусе находитс  электропровод ща  жидкость, контактирующа  с металлическим дном,  вл ющимс  токоподводом, сверху жидкости находитс  воздушный пузырек, который при вертикальном положении прибора перекрывает ровно половину каждого из четырех контактов. Измеритель включаетс  в два неравновесных моста переменного тока с фазочувствительными указател ми. При вертикальном положении измерител  электролитические сопротивлени  между дном и каждым из контактом оказываютс  равными между собой и оба моста наход тс  в равновесии 1.

При отклонении прибора от вертикали на некоторый угол воздушный пузырек смещаетс , занима  несимметричное положение относительно измерительных контактов. Последнее нарушает равновесие моста и указатели фиксируют это отклонение каждый в своей плоскости.

Ближайшим по технической сущности к описываемому  вл етс  устройство дл  измерени  углов наклона, в котором в качестве рабочей жидкости применен жидкий диэлектрик с высокой диэлектрической проницаемостью , помещенный в металлическую ампулу. В нем дл  регистрации измер емой величины использованы дифференциальна  схема измерени  изменени  емкостей, возни ° кающих между двум  парами электродов 2, Такое устройство обладает достаточно высокой чувствительностью, сравнительно простой и надежной электронной схемой измерений , однако, ему свойственна недостаточна 

15 стабильность вследствие того, что жидкие проводники так же, как диэлектрики с высокой диэлектрической проницаемостью, нестабильны во времени, вследствие ионной диссоциации и осаждени  вещества на электродах . При этом измен ютс  во времени

20 исходные значени  диэлектрической проницаемости и электропроводности жидкостей; дл  таких жидкостей характерно химическое взаимодействие с металлическим корпусом ампулы, что также приводит к временному

Claims (2)

1. 25 Дрейфу измерений. Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности работы измерительного преобразовател . Цель эта достигаетс  тем, что в устройстве , содержащем корпус из диэлектрического материала, заполненный жидкостью с воздушным .цузырьком, перекрывающим измерительные электроды, расположенные симметрично относительно центра корпуса и подключенные к измерительной схеме, в качестве жидкости использован раствор пол рного диэлектрика в непол рном растворителе концентрацией 0,5-5% по весу, а в центре корпуса вдоль его оси установлен электрод, соединенный с полюсом источника напр жени , второй полюс которого заземлен . В качестве жидкостей испЪльзуют, например , раствор пропилового спирта (СзНеО) в Н-гептане (СуН ig). Така  жидкость имеет минимальнунэ в зкость в широком диапазоне температур, она идеально смачивает металл. Последнее исключает «залипание воздушного пузырька, располагающегос  на поверхности жидкости . Особенностью такой жидкости  вл етс  мала  электропроводность, вследствие чего электрический ток, осаждение вещества на поверхности электродов практически отсутствуют , така  жидкость стабильна. Поэтому измерение обуславливаетс  электростатичесКИМ полем , создаваемым внутри сосуда, которое в зависимости от отклонени  измерител  от вертикали измен ет разность потенциалов между контактами. Электрическое поле создаетс  одиночным игольчатым электродом , соединенным с одним полюсом источника напр жени , второй полюс может заземл тьс . Электрод строго центрируетс  по середине пространства между измерительными электродами. Вследствие этого при вертикальном расположении измерител  разности потенциалов между парами противоположно лежащих электродов равны нулю. Измеритель может работать от источников посто нного и переменного низкочастотного напр жени . На чертеже представлена нринципиальна  схема измерител . В цилиндрическом корпусе 1 из диэлектрика , например тефлона, смонтирован на днище 2 вдоль оси корпуса игольчатый электрод 3, на:крыщке 4 смонтированы две пары измерительных электродов 5, расположенных симм&трично относительно центра крыщки. В крыщке 4 имеютс  два отверсти  6 дл  заливки жидкости с пробками 7. Жидкость 8 заполн ет все пространство внутри корпуса, сверху ее располагаетс  пузырек 9 воздуха. Электрод 3 соедин етс  с полюсом источника 10 напр жени , а измерительные электроды 5 попарно соедин ютс , например , с электростатическими вольтметрами или измерительными мостами с высокоомным входом (не показан на схеме). Устройство работает следующим образом . При нахождении измерител  в вертикальном положении пузырек воздуха частично перекрывает все четыре измерительных электрода 5. Игольчатый электрод подсоединен к одному полюсу источника напр жени  10; таким образом создаетс  электрическое поле в непровод щей жидкости. Разность потенциалов между противоположными электродами при этом близка к нулю. При наклоне преобразовател  на некоторый угол по отношению к вертикали пузырек 9 занимает симметричное положение по отношению к измерительным электродам. При этом искажаетс  электрическое поле внутри корпуса, и на электродах 5 возникают разности потенциалов , характеризующие наклон преобразовател  в двух взаимно перпендикул рных плоскост х. Перед измерени ми преобразователь градуируетс  в двух взаимно перпендикул рных плоскост х путем изменени  угла наклона и фиксировани  разности потенциалов на электродах, соответствующих их отклонению от вертикали. Формула изобретени  1.Устройство дл  определени  угла наклона , содержащее корпус из диэлектрического материала, заполненный жидкостью с воздушным пузырьком, перекрывающим измерительные электроды, расположенные симметрично относительно центра корпуса и подключенные к измерительной схеме, отличающеес  тем, что, с целью повышени  стабильности измерений, в качестве жидкости используют раствор пол рного диэлектрика в непол рном растворителе концентрацией 0,5-5% по весу, а в центре корпуса вдоль его оси установлен электрод, соединенный с полюсом источника напр жени , второй полюс которого заземлен. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в качестве жидкости используют раствор пропилового спирта в Н-гептане. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Шрамков Е. Г. Электрические измерени , М., «Высша  школа, 1972, с. 415.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 189162, кл. G 01 С 9/36, 1965.