SU767516A1 - Device for determining object inclination angle - Google Patents

Device for determining object inclination angle Download PDF

Info

Publication number
SU767516A1
SU767516A1 SU782596905A SU2596905A SU767516A1 SU 767516 A1 SU767516 A1 SU 767516A1 SU 782596905 A SU782596905 A SU 782596905A SU 2596905 A SU2596905 A SU 2596905A SU 767516 A1 SU767516 A1 SU 767516A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
float
angle
liquid
inclination angle
relative
Prior art date
Application number
SU782596905A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валериан Прокопьевич Доронин
Анатолий Сергеевич Неаполитанский
Сергей Петрович Марущак
Алексей Павлович Потапов
Вячеслав Иванович Мамонкин
Юлий Александрович Казымов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3697
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3697 filed Critical Предприятие П/Я А-3697
Priority to SU782596905A priority Critical patent/SU767516A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU767516A1 publication Critical patent/SU767516A1/en

Links

Landscapes

  • Level Indicators Using A Float (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОШзЕКТА(54) DEVICE FOR DETERMINING THE ANGLE OF THE Oshzekt

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано дл  определени  угла отклонени  объекта от плоскости горизонта . The invention relates to the field of instrumentation and can be used to determine the angle of deviation of an object from the plane of the horizon.

Известен наклономер, содержащий поплавковую камеру, соединённую с ма тником, который посредством плоской пружины соединен с корпусом, и oTCj eTHoe устройство, состо щее из стрелки на ма тнике и шкалы на корпусе 1 . . .A tiltmeter is known, which contains a float chamber connected to a tank, which is connected to a housing by means of a flat spring, and an oTCj device that consists of an arrow on the tank and a scale on housing 1. . .

К недостаткам такого устройства следует отнести недостаточную разрешающую способность, визуальный съем результатов измерений, зависимость показаний от температуры.The disadvantages of this device include insufficient resolution, visual removal of measurement results, the dependence of the readings on temperature.

Известно устройство дл  опреде- , лени  угла наклона, содержащее подвешенную в корпусе на торсионной пружине ампулу, заполненную жидкостью с воздушным пузырьком, оправа которой св зана с электромагнитной системой, и дифференциальный конденсатор, электрически соединенный с электронным устройством управ , лени  электромагнитной системой .A device for determining the angle of inclination, containing an ampoule suspended in a housing on a torsion spring, filled with a liquid with an air bubble, the frame of which is connected to an electromagnetic system, and a differential capacitor electrically connected to an electronic control device, is known.

При наклоне корпуса происходит перемещение пузырька, вызывающееWhen the body is tilted, the bubble moves, causing

изменение емкости конденсатора, которое преобразуетс  электронным устройством в напр жение, подаваемое на электромагнитную системуcapacitor capacitance change that is converted by an electronic device into a voltage applied to an electromagnetic system

и измерительный прибор. Электромагнитна  система возвращает ампулу в исходное положение, а развиваемый ею момент уравновешиваетс  упругим 10 моментом торсионной пружины. По величине напр жени , подаваемого на электромагнитную систему, суд т об угле наклона.and measuring device. The electromagnetic system returns the ampoule to its original position, and the moment it develops is balanced by the elastic 10 moment of the torsion spring. The magnitude of the voltage applied to the electromagnetic system is judged by the angle of inclination.

К недостаткам такого устройства следует отнести следунвдее;The disadvantages of such a device should be attributed to the following;

1515

низка  эксплуатационна  надежность , так как на торсион действуют силы инерции; обусловленные массой ампулы и перегрузками, привод щие к изменению его жесткости;low operational reliability, since inertia forces act on the torsion; caused by the mass of the ampoule and the overload resulting in a change in its stiffness;

2020

недостаточна  точность и разрешающа  способность из-за наличи  ,  влени  гистерезиса торсионной пружины . Разрешающа  способность выход2f ного устройства ограничена размерами пузырька, диэлектрической проницаемостью электролита и рассто нием между обкладками. На точность оказывает вли ние  вление старени  20 торсиона; диапазон измерений yrrioiaorpaHH ен величиной взаимного перемещени  ротора относительно статора электромагнитной системы приведени . Известны также На1слбн6мёры,«ма; тни ковые массы которых выполнены в виде резервуара, частично заполненные жидкостью р . Ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  HaKJrbHOMep, выполненный по схеме интегрирующего аксе лёрометра 4 , Устройство содержит подвижную пдплавковую камеру (поплавок ), центр масс которого смещен отно сительно оси вращени . Поплавок с по 1Й5щью цапф подвешен в корпусе. Пространство между поплавком и корпусом за полнено жидкостью, плотность которой подбираетс  равной средней плотностиТ1«5пЛавка . На поплавке размещены датчи угла, преобразующий угловое перемещение поплавка в электрическое напр жение , и датчик момента, который используетс  как исполнительный элемент цепи обратной св зи. Величина трк в (Эбмотке датчика мо мё нта  вл етс  мерой углового отклонени  поплавка. Дл  поддержани .посто нства температу ры жидкости и поплавка предусмотрено автоматическое термостатирование. Дл  компенсации расшйрени  поддержива щей жидкости. при изменении температур 6т рабочей до температуры,при которой прибор хранитс , предусмотрен сильфон Устройство работает следующим образом . При наклоне корпуса на угол о относительно оси Подвеса поплавка происходит поворот поплавка вместе с кбрпусом за счет в зкого трени  попла ка и к(пуса о жидкость. При этом воз никает вращающий момент М , Йтрём щий с  вернуть поплавок в Прежнее Обложение (нижн   ма тниковость), величина которого определ егс  выражением .- -. -- - - f. . М m 1 S i поС , где m - приведенна  масс, 1 - рассто ние от оси вращени  до центра приведенной массн. Под действием м 5мента М поплавок пово рач11вае тс  относительно оси подвеса в сторону уменьшени  угла Ы , при этом в сигнальной обмотке датчика;угл воз никает сигнал, усйлйваетс  усилителем обратной св зи и прикладываетс  к датчику момента. Датчик моме та возвращает поплавок в такое положение , при котором нет относительного рас сргласовани  между статором и рото ром датчика угла (нулевое положение), при этом датчик момента развивает момен .т по модулю равный моменту М, но . направленный встре гнб моменту М. величина угла отклонени  от плоскости ТорйзбнтабцениваетсйПо величине тока датчика момента.lack of accuracy and resolution due to the presence of hysteresis torsion spring. The resolution of the output device is limited by the size of the bubble, the dielectric constant of the electrolyte, and the distance between the plates. The accuracy is influenced by the aging phenomenon of torsion 20; The measurement range of yrrioiaorpaHH is the magnitude of the relative displacement of the rotor relative to the stator of the electromagnetic lead system. Also known Na1slbn6myry, “ma; tonic masses of which are made in the form of a reservoir, partially filled with liquid p. The closest to the invention according to the technical essence and the achieved result is HaKJrbHOMep, made according to the scheme of the integrating axle meter 4. The device contains a movable floating melting chamber (float), the center of mass of which is offset relative to the axis of rotation. A float with 1Y5 pins is suspended in the housing. The space between the float and the casing is filled with a liquid whose density is chosen equal to the average density T1 ' An angle sensor that converts the angular movement of the float to an electrical voltage and a torque sensor that is used as an actuator of the feedback circuit are located on the float. The magnitude of the capacitance of the sensor (the montage sensor is a measure of the angular deviation of the float. To maintain the temperature of the liquid and the float, automatic thermostating is provided. To compensate for the spreading of the supporting liquid. a bellows is provided The device operates as follows: When the body is tilted at an angle about relative to the axis of the Float Suspension, the float is rotated together with the bollard due to the viscous friction of the float and to (start But a liquid. At the same time, there is a torque M, Ytremyushchy, to return the float to the Former Taxation (lower saturation), the value of which is defined by the expression .- -. - - - - f. m is the reduced mass, 1 is the distance from the axis of rotation to the center of the reduced mass. Under the action of m 5ment M, the float turns relative to the axis of suspension in the direction of decreasing angle Ы, while the signal winding of the sensor arises, the signal is picked up by the amplifier connection and is applied to the torque sensor. The torque sensor returns the float to a position in which there is no relative misalignment between the stator and the rotor of the angle sensor (zero position), while the torque sensor develops a moment in modulus equal to the moment M, but. The direction of the detection of the moment M. The magnitude of the angle of deviation from the plane of the Toris is estimated by the current value of the torque sensor.

:-:j 5te iC«trvi%- j-Ni iSij« К недостаткам такого устройства следует отнести недостаточную точность. Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. Это достигаетс  тем, что поплавкова  камеоа выполнена многосекционной с частичным заполнением каждой секции т желой жидкости (1 г/см) .Толщина сло  жидкости выбираетс  из услови  обеспечени  линейности в желаемом иапазоне измерений углов, при этом толщина сло  должна быть такой,.чтобы на пределе диапазона измерений было полное нижней поверхности каждой из секций поплавковой камеры. На чертеже показана функциональна  схема устройства. Устройство содержит поплавковую камеру 1, внутренн   полость которой состоитиз п герметичных секций 2, кажда  секци  частично заполнена т желой жидкостью 3. Поплавкова  камера 1 с помотиью цапф 4 подвешена в камневых опорах 5 корпуса 6. Пространство между поплавком и корпусом заполнено жидкостью 7, котора  обеспечивает гидростатическую разгрузку опор 5 и создает совместно с внутренней поверхностью корпуса 6 и наружной поверхностью поплавке 1демпфирующий момент. Корпус . устройства тер мостатирован системой 8. На корпусе жестко закреплены датчик 9 угла и датчик 10 момента. Сигнальные обмотки датчика 9 угла соединены последовательно с целью компенсации родиальных перемещений поплавка. Устройство содержит сильфон 11 . Работает устройство следующим образом. При наклоне корпуса 6 на угол 0 относительно плоскости горизонта поплавок 1 тоже наклон етс  на УГОЛ oi (относительного перемещени  поплавка и корпуса нет из-за в з-, кого, трени  поплавка и корпуса о жидкость). При этом под действием сил гравитации жидкость 3 секций 2перемещаетс  в сторону наклона поплавка до тех пор, пока ее поверхность не станет параллельна плоскости горизонта. При этом жидкость создает вращающий момент относительно оси подвеса поплавка. Величина момента М дл  каждой из секций 2, имеющих вид пр моугольного параллелепипеда с размерами 1-длина, Ь-ширина, h-высота, определитс  по формуле м4-ЬТ--bg -2ST « (г/см), где 5( - плотность жидкости 3 (г/см) Под действием момента М поплаво 1 отклон етс  относительно корпуса 6 ь сторону увеличени  угла d. , при ,зтрм снимаетс  напр жение с дг ка 9 угла. Это напр жение усиливаь с  электронным управл ющим блоком: -: j 5te iC “trvi% - j-Ni iSij“ The disadvantages of such a device are insufficient accuracy. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device. This is achieved by the fact that the float chamber is made multisectional with partial filling of each section of a heavy liquid (1 g / cm). The thickness of the liquid layer is selected from the condition of ensuring linearity in the desired range of angle measurements, and the thickness of the layer should be The measurement range was complete the bottom surface of each of the sections of the float chamber. The drawing shows the functional diagram of the device. The device contains a float chamber 1, the internal cavity of which consists of p hermetic sections 2, each section is partially filled with heavy liquid 3. Float chamber 1 with pins 4 is suspended in stone supports 5 of case 6. The space between the float and the case is filled with liquid 7, which provides hydrostatic unloading of the supports 5 and creates together with the inner surface of the housing 6 and the outer surface of the float 1 damping moment. Body The devices are thermostatic by system 8. The angle sensor 9 and the torque sensor 10 are rigidly fixed on the case. The signal windings of the angle sensor 9 are connected in series in order to compensate for the rhodial displacements of the float. The device contains a bellows 11. The device works as follows. When the body 6 is inclined at an angle of 0 relative to the horizon plane, the float 1 is also inclined by ANGLE oi (there is no relative movement of the float and the body due to friction between the float and the body and the liquid). In this case, under the action of gravitational forces, the liquid 3 of the sections 2 moves in the direction of inclination of the float until its surface becomes parallel to the plane of the horizon. When this fluid creates a torque relative to the axis of suspension of the float. The magnitude of the moment M for each of the sections 2, having the form of a rectangular parallelepiped with dimensions 1-length, b-width, h-height, is determined by the formula m4-Т - bg -2ST "(g / cm), where 5 (- fluid density 3 (g / cm) Under the action of the moment M, the float 1 deviates relative to the housing 6 the side of the increase in the angle d., when, the voltage is removed from the angle arc 9. This voltage is amplified with the electronic control unit

Claims (1)

Формула изобретенияClaim
SU782596905A 1978-04-03 1978-04-03 Device for determining object inclination angle SU767516A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782596905A SU767516A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Device for determining object inclination angle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782596905A SU767516A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Device for determining object inclination angle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU767516A1 true SU767516A1 (en) 1980-09-30

Family

ID=20756304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782596905A SU767516A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Device for determining object inclination angle

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU767516A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1089948A (en) Digital level indicator
EP2932275B1 (en) Hung mass accelerometer with differential eddy current sensing
US3645137A (en) Quartz pressure sensor
US3209601A (en) Quartz accelerometer
US2498118A (en) Continuously measuring angular accelerometer
US2769338A (en) Fuel gage apparatus
SU767516A1 (en) Device for determining object inclination angle
GB2159628A (en) Capacitive inclination and levelness-measuring instrument
US3978715A (en) Low frequency, high sensitivity electromechanical transducer
US2766623A (en) Float-operated capacitance device
US7434482B1 (en) Feedback-controlled piezoelectric force measuring apparatus
US5092171A (en) Acceleration sensor with differential capacitance
RU2764961C1 (en) Method for determining the angle of inclination of an object
RU2065572C1 (en) Device determining inclination angle of mobile object
RU2344369C2 (en) Single-plane tilt sensor
SU1053179A1 (en) Slope transducer
US2924098A (en) Circuits for obtaining indications dependent on capacitance
RU2047112C1 (en) Device determining weights of charges
SU932410A1 (en) Mechanical motion parameter converter
RU209332U1 (en) Pendulum sensing element
SU1040425A1 (en) Float-type pendulum acceleration method
SU1044997A1 (en) Weight measuring device
SU872944A1 (en) Capacitive angular displacement converter
SU442373A1 (en) Electronic level
SU901914A1 (en) Accelerometer