SU857710A1

SU857710A1 - Object tilt pickup

Info

Publication number: SU857710A1
Application number: SU792749007A
Authority: SU
Inventors: Александр Алексеевич Черняк
Original assignee: за витель А. А. Черн к
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1981-08-23

Description

(54) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА(54) OBJECT TILT ANGLE SENSOR

1one

Изобретение относитс к и-змерительной технике, в частности к устройствам дл измерени углов наклона на подвижных объектах .The invention relates to a measuring technique, in particular, devices for measuring tilt angles on moving objects.

Известны датчики углов наклона объектов , содержащие подвижный сердечник и две соленоидные катушки, включенные по мостовой схеме и питаемые переменным током, сердечник выполнен в виде ампулы цилиндрического уровн , заполненной жидкостью с высокой магнитной проницаемостью 1 .The tilt angle sensors of objects are known, containing a moving core and two solenoid coils connected in a bridge circuit and powered by alternating current, the core is made in the form of an ampoule of a cylindrical level filled with a liquid with high magnetic permeability 1.

Однако в этом устройстве при изменении положени объекта жидкость протекает из одного конца рубки в другой, что измен ет положение сердечника из жидкости с высокой магнитной проницаемостью. При этом воздушный пузырек над жидкостью расплюш ,иваетс и занимает в сердечниках катушек больший объем, чем это имеет место в установившемс состо нии. К тому же сердечники из жидкости с высокой магнитной проницаемостью обеих катушек сообщаютс , в результате чего измен етс объем жидкости в сердечнике каждой катушки, измен етс положение жидкости в сердечниках.However, in this device, when the position of the object changes, the liquid flows from one end of the cabin to the other, which changes the position of the core from a liquid with high magnetic permeability. In this case, the air bubble above the liquid is crushed, and it occupies a larger volume in the cores of the coils than is the case in the steady state. In addition, the cores of the high magnetic permeability fluid of both coils are in communication, as a result of which the volume of fluid in the core of each coil changes, the position of the fluid in the cores changes.

При этом измен етс собственна индуктивность катушек и их взаимна индуктивность , а следовательно, индуктивное сопротивление катущек, которое не соответствует углу наклона объекта до тех пор, пока жидкость не перетечет из одного конца трубки в другой и не установитс . Длительность этого переходного процесса снижает быстродействие датчика.This changes the inductance of the coils and their mutual inductance, and therefore the inductive resistance of the coils, which does not correspond to the angle of inclination of the object until the liquid flows from one end of the tube to the other and is established. The duration of this transient process reduces the speed of the sensor.

Известны также датчики угла наклона, содержащие корпус, заполненный жидкос10 тью и магнитоуправл емые контакты, расположенные симметрично относительно источника магнитного пол 2.Also known are tilt angle sensors, comprising a housing filled with a liquid and magnetically controlled contacts arranged symmetrically with respect to the source of the magnetic field 2.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс датчик угла наклона The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the angle sensor

15 объекта, содержащий корпус, радиально изогнутую трубку с помещенным в ней чувствительным элементом - ферромагнитным шариком, посто нные магниты и магнитоуправл емые контакты, расположенные с двух сторон трубки 3.15 object, comprising a housing, a radially curved tube with a sensitive element placed in it — a ferromagnetic ball, permanent magnets, and magnetically controlled contacts located on both sides of the tube 3.

2020

Однако наличие шарика в качестве чувствительного элемента не позвол ет точно и оперативно контролировать угол наклона при больших скорост х, изменени угла ввиду инерционности массы шарика.However, the presence of a ball as a sensing element does not allow accurate and prompt control of the angle of inclination at high speeds, changes in angle due to the inertia of the mass of the ball.

Цель изобретени - повышение точности и надежности при определении наклона подвижного объекта.The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability when determining the inclination of a moving object.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчике угла наклона, содержащем корпус , радиально изогнутую трубку с помещенным в ней чувствительным элементом, посто нные магниты и магнитоуправл емые контакты, расположенные с двух сторон трубки, чувствительный элемент выполнен в виде магнитопроводной жидкости с воздушным пузырьком, трубка ориентирована выпуклостью вверх и имеют П-образный профиль , а магнитоуправл емые контакты разделены концентраторами магнитного пол . The goal is achieved by the fact that in the tilt sensor, comprising a housing, a radially curved tube with a sensitive element placed in it, permanent magnets and magnetic-controlled contacts located on both sides of the tube, the sensitive element is in the form of a magnetic fluid with an air bubble, a tube oriented convexity upward and have a U-shaped profile, and the magnetic contacts are separated by magnetic field concentrators.

На фиг. 1 изображен датчик угла наклона объекта, общий вид; на фиг. 2. - его поперечный разрез.FIG. 1 shows an object tilt angle sensor, general view; in fig. 2. - its cross-section.

Датчик угла наклона объекта состоит из магнитонепроницаемого корпуса 1 с крышкой 2, магнитопроницаемой ампулы 3, выполненной магнитопроводной жидкостью 4 с воздушным пузырьком 5, посто нных магнитов 6-8, образующих св занные магнитным потоком пары с магниточувствительными элементами 9-11, (магнитоуправл емыми контактами) и концентраторов магнитного пол 12 и 13.The tilt angle sensor of the object consists of a magnetically impermeable housing 1 with a lid 2, a magnetically permeable ampoule 3 made of magnetic fluid 4 with an air bubble 5, permanent magnets 6-8 that form coupled magnetic flux pairs with magnetically sensitive elements 9-11, (magnetically controlled contacts ) and magnetic field concentrators 12 and 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Датчик устанавливаетс на контролируемом объекте таким образом, что вертикальному положению объекта соответствует положение воздушного пузырька 5 в середине трубки, т.е. между посто нным магнитом 7 и магнитоуправл емым контактом 10. При этом контакт 10 под действием магнитного пол магнита 7 замкнут, а все остальные контакты, экранированные от магнитного пол магнитов магнитопроводной жидкостью 4, разомкнуты.The sensor is mounted on a controlled object in such a way that the vertical position of the object corresponds to the position of the air bubble 5 in the middle of the tube, i.e. between the permanent magnet 7 and the magnetically controlled contact 10. The contact 10 under the action of the magnetic field of the magnet 7 is closed, and all other contacts, shielded from the magnetic field of the magnets by the magnetic fluids 4, are open.

При наклоне объекта вправо воздушный пузырек 5 по трубке 3 перемещаетс влево и оказываетс между магнитом 6 и контактом 9. При этом контакт 10 экранируетс от действи магнитного пол магнитопроводной жидкостью 4 и размыкаетс , а контакт 9 попадает под действие магнитного пол магнита 6 и замыкаетс . При дальнейшем отклонении объекта вправо происходит замыкание последующих контактов.When the object is tilted to the right, the air bubble 5 through the tube 3 moves to the left and is between magnet 6 and contact 9. At the same time, contact 10 is shielded from the magnetic field by the magnetic fluids 4 and opens, and contact 9 is affected by the magnetic field of the magnet 6 and closes. With further deflection of the object to the right, the following contacts are closed.

Регистраци и отображение углов наклона объекта может производитьс любым известным способом. Датчик имеет несложную конструкцию и позвол ет дискретно измер ть углы наклона объектов.The recording and display of the tilt angles of the object can be done by any known method. The sensor has a simple design and allows discrete measurement of the angles of inclination of objects.

Двоичный характер выходного сигнала датчика повышает точность измерений, упрощает системы контрол и регулировани углов наклона объектов и позвол ет в контуре управлени использовать цифровые устройства вычислительной техники.The binary nature of the sensor output improves the accuracy of measurements, simplifies the systems for monitoring and adjusting the tilt angles of objects, and allows the use of digital computing devices in the control loop.

Claims

1. USSR author's certificate number 200786, cl. G 01 C 9/20, 10.01.66.

2. USSR author's certificate number 605084, cl. G 01 C 9/36, 03.11.76.

3. USSR author's certificate

No. 513249, cl. G 01 C 9/02, 10/28/74 (prototype). / lf. -.Li ./.I. /

FIG. -