SU756199A1 - Электролитический датчик угла наклона 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям угла наклона основания относительно горизонта.

Известные наклономеры, содержащие корпус, частично заполненный жидкостью, пузырек газа, датчик перемещений пузырька, электроннопреобразующий блок обратной связи и исполнительный орган, сложны в реализации в силу построения измерительной схемы по принципу отрицательной обратной связи II] и [2].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является наклономер, содержащий корпус с внутренней криволинейной поверхностью, частично заполненной жидкостью, пузырек газа, датчик перемещений пузырька и измерительную схему [3].

Однако, обладая простотой конструкции, устройство не обеспечивает надлежащей точности вследствие низкочастотных шумов в выходном сигнале, которые ограничивают порог чувствительности прибора, а, следовательно, и его точность. Наличие низкочастотных шумов вызывает низкочастотные флуктуации выходного сигнала датчика перемещений, что обусловлено движением взвешенных в жидкости частиц внутри корпуса

2

устройства под действием конвекционных потоков жидкости, внешних нестационарных электромагнитных полей и других возмущающих факторов.

Целью изобретения является повышение ₅ точности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено теплоизоляционным кожухом и ограничителем низкочастотных шумов, выполненными в виде электронной шайбы, расположенной между дном корпуса

Ю и теплоизоляционным кожухом.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 — электрическая схема устройства.

Устройство состоит из неэлектропроводного корпуса 1 с внутренней криволинейной ¹⁵ поверхностью большого радиуса, частично заполненного электропроводной жидкостью 2, пузырька газа (паров жидкости) 3, электролитического датчика перемещений пузырька, включающего полностью смывае20 мый жидкостью электрод 4 и частично омываемые жидкостью электроды 5, электретной шайбы 6 и теплоизоляционного кожуха 7. Электроды 4 и 5 включены в мостовую схему 8 (фиг. 2), образуя два электро756199

3

литических сопротивления. Одна из диагоналей моста 8 подключена к источнику питания 9, а другая — к измерительной схеме 10.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройства ί (фиг. 1) пузырек симметричен относительно электродов 5, электрические сопротивления между электродом 4 и электродами 5 равны между собой, а мостовая схема 8 (фиг. 2) уравновешена. Поэтому сигнал с выходной диагонали моста 8, поступающий в измери- ¹⁰ тельную схему 10, отсутствует. Наклон устройства вызывает линейное перемещение пузырька 3 по криволинейной поверхности корпуса 1 на величину, пропорциональную углу наклона. Перемещение пузырька при- и водит к перераспределению площадей омывания электродов 5 жидкостью 2, изменению электролитических сопротивлений между электродом 4 и электродами 5', разбалансировке мостовой схемы 8 и появлению сигнала с выходной диагонали моста в виде перемен- ²⁰ ного напряжения, пропорционального углу наклона, которое преобразуется измерительной схемой 10 в выходную информацию наклономера. Заключенная в корпусе 1 жидкость 2 содержит взвешенные в ней части- ₂₃ цы (размером в несколько микрон), наличие которых объясняется несовершенством фильтрующих устройств, используемых при заливке наклономера, а также образованием их в процессе эксплуатации в результате химико-физических взаимодействий между 30 элементами конструкции наклономера. Возможные перемещения частиц под действием конвекционных потоков жидкости, нестационарных магнитных, электростатических и электромагнитных полей, пронизывающих _3ί жидкость, вызывают изменение электролитических сопротивлений между электродом 4 и электродами 5 вследствие неравномерности эпюры трубок тока между электродами и отличия электропроводности частиц от электропроводности жидкости. Медленные 40 хаотические блуждания частиц модулируют электролитические сопротивления моста 8 и,как следствие, приводят к появлению низкочастотных шумов (в том числе и дрейфов) в выходном сигнале моста. Для предот4

вращения перемещений частиц в датчик вве дены электретная шайба 6 и теплоизоляцион ный кожух 7.

Электретная шайба 6 поляризована таким образом, что на ее периферии образованы заряды одного знака, а по периметру отверстия-противоположного, в силу чего в окружающем пространстве шайба создает неравномерное электростатическое поле, сконцентрированное по контурам периферии и отверстия (см. фиг. 1). Под силовым воздействием электростатического поля, пронизывающего жидкость 2, частицы собираются на дне корпуса 1 в областях концентрации поля шайбы 6. Исключение возможности возмущения прилипших ко дну корпуса 1 частиц конвекционными потоками жидкости 2 обеспечивается теплоизоляционным кожухом 7, который снижает мощность конвекционных потоков до требуемого уровня.

Вследствие введения в устройство электретной шайбы, закрепленной на корпусе и ох· ватывающего корпус теплоизоляционного кожуха, ограничены низкочастотные шумы устройства. В результате снижен порог чувствительности и тем самым повышена точность датчика.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электролитический датчик угла наклона, содержащий диэлектрический корпус с верхней криволинейной поверхностью, заполненный электропроводящей жидкостью с пузырьком газа и измерительные электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен теплоизоляционным кожухом и ограничителем низкочастотных шумов, выполненным в виде электретной шайбы, расположенной между дном корпуса и теплоизоляционным кожухом.