SU678287A1 - Наклономер - Google Patents

Description

(54) НАКЛОНОМЕР

Изобретение относитс  к измерительной технике , а именно к прецизионным измерител м угла наклона оснований относительно горизонта.

Известные наклономеры, содержащие частично заполненную электролитом ампулу и злектро- 5 ды, вклн)че1шые в мостовую измерительную схему, характеризуютс  низкой точностью из-за отсутстви  цепи отрицательной обратной св зи 1. .10

Известны также наклономеры с электролитическими преобразоватёл ми,включенными в мостовую схему и цепь обратной св зи 2 и 3.

По технической сущности к предлагаемому наклономеру наиболее близко устройство, содер-15 жащее корпус с расположенным Б нем датчиком горизонта в виде заполненной электролитом ампулы с электродами, включенными в мостовую схему и цепь обратной св зи 3.

Однако такое устройство не обеспечивает 20 требуемой точности вследствие нелинейности характеристикисилового датчика цепи обратной св зи.

Целью изобретени   вл етс  повышение точноста устройства путем снижени  погрешности линейности статической характеристики.

Цель достигаетс  тем, что в наклономер, содержащий корпус с расположенным в нем датчиком горизонта в виде частично заполненной электролитом ампулы с электродами, включенными в мостовую схему и цепь обратной св зи, введены преобразователь линейного перемещени  датчика горизонта в его угловое перемещение относительно корпуса, выполненный, например, в виде двух наклонных к горизонту плоскостей, контактирующих через опоры скольжени  с датчиком горизонта, и измеритель линейных перемещений датчика горизонта относительно корпуса, а цепь обратной св зи выполнена в виде задемпфированного датчика силы, подключенного через усилитель к мостовой схеме.

На чертеже схематически изображен предлагаемый наклономер.

Наклономер содержит корпус 1, в котором расположен датчик горизонта в виде заполненной электролитом ампулы 2 с электродами 3, включенными в мостовую схему 4 переменHoro тока, преобразователь линейного перемещени  датчика горизонта в его угловое перемещение отаосительно корпуса 1, выполненный в виде двух наклонных к горизонту плоскостей 5, контактирующих через опоры 6 скольжени  с датчиком горизонта, измеритель линейных перемещений датчика горизонта относительно корпуса 1 в виде неподвижного статора 7 и скрепленного с ампулой ротора 8. Выход мостовой схемы через усилитель 9 подключен к датчику силы, состо щему из скрепленного с ампулой ротора 10 и неподвижного статора 11.

Наклономер работает следующим образом.

В исходном положении ампула располагаетс  в корпусе так, что электролит наполовину омы вает верхние электроды, размещенные на поверхности с большим радиусом кривизньь Благодар  тому, что электролитические сопротивг лени  между нижним и верхним электродами равны, сигналы на выходах мостовой схемы и усилител  9 равны нулю.. -

Датчик силы (например, магнитоэлектрического типа) не оказывает Силового воздействи ; ш ампул, (Жгнал на вькоде датчика перемещений равен нулю. Наклон корпуса вызывает перемещение электролита относительно верзсних электродов, что,пр1шодит к разбалансировке мостовой схемы. Сигнал управлени  с последней по цега обратной св зи через усилитель и датайк силь перемеЙ1ает ампулу вдоль ее осидо тех пор, пока угол наклона ампулы, вызванный ее перемещением по плоскост м преобразовател  линейных перемещенш ампулы в угловое перемещение, не скомпенсирует угол наклона корпуса. В результате ампула займет новое положение равновеси  относительно корпуса, при котором электролит снова наполовину будет омывать верхние электроды, а шгнал управлещш положением ампулы будет равен нулю. При этом выходной сигнал прецизионного датчика перемещений будет пропорщюнален углу наклона корпуса. Коэффициент преобразо.ваки  наклономера равен коэфф|циенту передачи преобразовател  линейных перемещений ампулы в ее угловое отклонение и составл ет

2 а

рад

К

мм

где У - измер емый угол наклона корпуса; X - линейное перемещение ампулы, необходимое дл  компенсации угла наклона корпуса;

а - угол наклона плоскости к горизонту;

Н - рассто ниё между опорами скольжени .

Необходимьш запас устойчивости компенсационной измерительной схемы наклономера обеспечиваетс  заполнением корпуса демпфирующей жидкостью. Компенсатор о&ьемного расщирени  жидкости (например, сильфонного 1ипа) на чертеже не показан.

Преобразователь, линейных перемещений ампулы в ее угловое перемещение может бьггь выйолнён в виде цилйвдрической поверхности

больщего радиуса (вместо наклонных плоскостей 5) и притертых к ней опор скольжени , скрепленных с ампулой.

Благодар  введению в наклономер преобразовател  линейного перемещени  датчика горйзонта в его угловое перемещение относительно корпуса, который вьшолнен, например, в виде двух наклейных к го ризонгу плоскостей, котактирующих через опорь скольжени  с датОДком тЬрйЗо та, и измерител  линейных пере-мещений датчика относительно корпуса и выполнению при этом цепи обратнбй св зи в виде задемпфированнбго датчика силы, подключе й )гр через усилитель к мостовой схеме, 1ЮrpeiiiHocTb линейности статической характериетики наклономера Moxef бьпь снижена на пор док при маль1х углах наклона ллоскрстей 5 (практически до десйтУх долей угл.сек). /

Ф О р м у л а изо б р е т ей и  

Наклойомер,содержащий корПуЬ с расйоЛоженйым в нем датчиком горизонта в виде частично заполйенной электролитом ампулы с

35 электродами, вклю енйь1мй в мосювую схему и цепь обратной св зи, о т Л и ч а ю щ и йс   тем, что, с целью повьшёшй его точ- . ности, в него введены преобразователь линейногбпёремегценйй датчика горизонта в eh) угаово

40 перемещение относительно KOjpnyca, вьшолненный ,например, в виде Двух.1наклойнь1Х к горизонту плоскостей, контактирующих через опоры скольжени  с датчиком горизонта, и измеритель линейных перемещений датчика горизонта относительно корпуса, а цепь обратной св зи вьпюлнена в виде задемпфировашюго датчика силы, подключенного через усилитель к мостовой схеме.

Источники информации, прин тые во внима50 нйе при экспертизе,

1. Авторское свидетельство СССР № 201670, ют. G 01 С 9/18, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР N 558150, кл. G 01 С 9/18, 1975.

55 3. Авторское свидетельство СССР № 415491, кл. G 01 С 9/18, 1971.

3