SU870922A1 - Устройство дл измерени угла наклона плавучего объекта, преимущественно плавучего крана - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ПЛАВУЧЕГО ОБЪЕКТА. ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПЛАВУЧЕГО КРАНА

Изобретение относитс  к области измеритель 1нЬй техники, в частности к устройствам дл  измерени  угла наклона (крена или дифферента ) плавучего объекта, преимущественно плавучего крана. Известны устройства дл  измерени  угла наклона плавучего объекта -кренометры, включающие два (кренометр Крылова) или три (кренометр Крылова-Генека) сообщающихс  сосуда, заполненных жидкостью 1 . Эти известные кренометры жестко прикрепл ют к объекту. При отклонении объекта от : начального горизонтального положени  уровень жидкости в сообщающихс  сосудах измен етс , и по величине зтого изменени  определ ют величину угла наклона объекта. Недостатком зтих известных устройств  вл етс  отсутствие возможности дистанш1онной передачи результатов измерений, так как измерени  угла наклона провод т непосредственным наблюдением за уровнем жидкости в одном из сосудов. Между тем необходимость в дистанционной передаче данных о велчине крена  вл етс  насущной, тем более, что по соображени м получени  наибольшей точности чхюбщающиёс  сосуды устройства стараютс  разнести в пространстве на максимально возможное рассто ние, например , на плавучих средствах, в частности, ппавкранах , сосуш 1 стараютс  распопагать у прети воположных бортов плшсредстьа. Известны устройства дл  измераом кре а, включающие сообщающиес  сосуды, заполненные жидкостью, измерительные преобриователи (датчнкн) и подключенный к их выходам юмернтельный прибор, который может &4П установлен в удобном дл  обслуживающего персонала месте (например, иа плавкране - рабочем месте крановщика). Измс мпельные пре образователи в устройствах такого типа могут быть выполнены в виде поплавкового измери тельного преобразовател  уровн  жидкости (2, в внде емкостного измерительного  реобразова тел  уровн  жидкости (3). Эти устройства не могут быть одаако применены дп  тмере    угла наклона плавучего крана, так как оерийво выпускаемые и разрещеиные к примеНоооо лреобразоватеш уровн  по услови м зксшогатации (вибраци , ударные нагрузки, повьшюгаые влажность и солесод ржание окружающей qwobi не имеют класса точности выше, чем ,5. При диапазоне измерени  от -10 до +10° погреш ность измерени  составит ±0,3°, что неприемлиМО дл  плавкранов, дл  которых точность опре делени  углов крена должна находитьс  в пределах +0,1-0,15°, Известны устройства с измерительным преобразователем уровн  в виде электрода, перемещаемого шаговым двигателем вслед за перемещением уровн  жидкости в сосуде, при .этом шаг электрода должен быть меньше или равен допускаемой погрешности измерени  4 Однако, в св зи с тем, что скорость измерени  крана на плавкранах может достигать 20{ количество шагов электрода может быть до 200 в 1 мин. Такое же количество раз должен включитьс  и выключитьс  шаговый двигатель. В таком режиме ни один из существующих двигателей не может длительно и надежно работать. Ближайшим по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  измере- . ни  крена с измерительным преобразователем уровн  в виде подпружиненного груза, погруженного в жидкость 5. Однако в судовых услови х наложение вибрации и ударных нагрузок вызывают переме щение подпружиненного груза и, следовательно дополнительную погрешность в измерении. Целью изобретени   вл етс  повышение точ ности и безопасности эксплуатации объекта в неблагопри тных услови х. Цель изобретени  достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  угла наклона плавучего объекта, преимущественно плавучего крана содержащем выполненные симметрично сообщающиес  сосуды, заполненные жидкостью, измертгельные преобразователи и подключенный к их выходам измерительный прибор, измерительные преобразователи выполнены в виде четырех попарно соединенных дифманометров, установленных на сообщающихс  сосудах, при этом камера меньшего давлени  первого в пар дифманометра соединена с полостью сосуда в его верхней части, камера большего давлени  второго в паре дифманометра соединена с полостью того же сосуда в его нижней части, кажда  пара дифманометров соединена друг с другом и с полостью сосуда в его середине, выходы дифманометров в каждой паре соедин ны по схеме сложени  сигналов, а выход пары дифманометров одного из сосудов соединен с выходом пары дифманомет|ров другого сосуда по схеме сравнени  сигналов. На фиг. 1 показана схема устройства дл  измерени  угла наклона; на фиг. 2 - вариант подключени  измерительного прибора к дифманометрам с реостатным выходом. Устройство дл  измерени  угла наклона бъекта состоит из сосудов 1, 2, заполненных идкостью и соединенных трубой 3, дифманометрйв 4, 5, 6, 7. Камера меньшего давлени  дифманометра 4 подключена трубой 8 к верхней части сосуда 1, камера большего давлени  дифманометра 4 подключена трубой 9 к середине сосуда 1. Камера меньшего давлени  дифманометра 5 подключеиа трубой 10 к середине сосуда 1, а камера большего давлени  - трубой 11 к нижней части того же сосуда. Дифманометры 6, 7 подключены к сосуду 2 трубами 12, 13, 14, 15 аналогично дифманометрам 4, 5. Реостатные выходы 16, 17 дифманометров 4,5 соединены по схеме сложени  сигналов указанных дифманометров так же, как реостатные выходы 18, 19 дифманометров 6, 7. К выходам пар дифманометров 4, 5 и 6, 7 по схеме сравнени  сигналов подключен показывающий прибор 20. Устройство работает следующнм образом. При отсутствии наклона объекта уровень жидкости в сосудах 1, 2 одинаков и находитс  посередине указанных сосудов (изображен сплошной линией). На дифманометры 5, 7 воздействует максимальный перепад давлени , на дифманометры 4, 6 - минимальный, при этом с реостатных выходов 17, 19 дифманометров 5,7 снимаетс  максимальный сигнал, а с реостатных выходов 16, 18 дифманометров 4, 6 - минимальный . Суммарный сигнал от дифманометров 4, 5 и суммарный сигнал от дифманометров 6, 7 равны между собой. При по влении наклона объекта жидкость начинает перетекать из одного сосуда в другой, например, из сосуда 1 в сосуд 2. Установившийс  уровень жидкости (показан на фиг. 1 пунктиром) в сосуде 1 будет меньше, чем в сосуде 2. При этом суммарный сигнал от днфманометров 4, 5 будет меньше, чем суммарный сигнал от дифманометров 6, 7. Показывающий прибор 20, включенный по схеме сравнени  сиг-, налов с реостатных выходов 16, 17 и 18, 19 дифманометров 4, 5 и 6, 7 выдаст показание, пропорциональное наклону объекта. В св зи с тем, что каждый дифманометр имеет диапазон измерени , равный половине общего диапазона, погрешность измерени  наклона объекта составит J-, т. е. вдвое меньше, чем при измерении одним прибором.При изменений уровн  жидкости в сосудах 1, 2 из-за температурного расширени , наличи  испарени  и утечек жидкости сигнал с каждой пары дифманометров 4, 5 и 6, 7 изменитс  на одну и ту же величину, и поэтому не изменитс  сигнал на показывающем приборе 20, включенном по схеме сравнени  суммарных сигналов с дифманометров 4, 5 и дифманометров 6, 7.

Применение предлагаемого устройства увеличит безопасность эксплуатации устройства при неблагопри тных услови х и повысит точность иэ.мерени  угла наклона.

Claims (5)

1.Дорогостайский Д. В. и Мальцев Н. Л Непотопл емость надводного корабл , М., Воениздат, 1961, с. 382-384.

2.Авторское свидетельство СССР № 172513,

5 кл. G 01 С 9/22, 03.09.64.

3.Авторское свидетельство СССР Н 175255, кл. G 01 С 9/22, 30.07.64.

4.Патент ФРГ № 2607513, кл. G 01 С 5/04, 1979.

5.Авторское свидетельство СССР № 417683, кл. G 01 С 9/22, 13.03.72 (прототип).