Устройство для определения угла наклона объекта в двух взаимно перпендикулярных плоскостях

Устройство для определения угла наклона объекта в двух взаимно перпендикулярных плоскостях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА СЖЪЕКТА В ы ,... ДВУХ 133АИМНО ПВРПЕНДИКУЛЯРНЫХ ПЛОСКОСТЯХ, содержащее полностью погружешЕый в жвдкость и подвешенный свободно на шарнирной крестовине маятник, в нижней части которого размешены ферромагнитные сердечники, взаимодействующие с преобразователями угла иаклона в электрический сигнал, отличающееся тем, что, с целью поы 1Шения его пороговой чувствительности, маятник снабжен тороидальным поплавком, горизонтальная ось симметрии которого совмещена с осью подвеса м 1ятника, и жестко закреплен на вем.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Щ

3.(Я) G 01 С 9/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2

I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3359837/1а-10 (22) 01.12.81 (46.) 23.06.83. Бюл. % 23 (72) И, Ф. Лебецев (53} 528.541(088.8}, (56} 1. Авторское свидетельство СССР

М 528447, кл. g 01 С 9/18, 02.07.74.

2. Авторское свидетельство СССР

% 792074, кл. @ 01 С 9/10, 31.03.78

3. Авторское свидетельство СССР

l4 672486, кл. Q 01 С 9/14, 1977 (прототип) ..

j (54) (57} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕ,ПЕ

ЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА В

ДВУХ ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫХ

ПЛОСКОСТЯХ, соде ржашее полностью погруженный в жидкость и подвешенный свободно на шарнирной крестовине маятник, в нижней части которого размешены ферромагнитные серцечники, взаимоцействуюшие с преобразователями угла наклона в электрический сигнал, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения его пореговой чувствительности, маятник снабжен тороидальным поплавком, горизонтальная ось симметрии которого совмешена с осью поцвеса маятника, н жестко закрепJ19H на нем»

1 10247

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частнос ти, к устройствам для измерения углов. накло на сооружений или грунта при воздействии возмущений, вызываемых взрывом илн зем- >, не трясением.

Известно,- что прй землятрясвннях и взрывах грунт и знглубленные в нем сооружения прихоцят в движение, кото ров может происхоцить в течение сравни- ®О тельно длительного промежутка времени, Одним из параметров этого движения яв ляется угол наклона грунта илн сооружения относительно вертикали. Для изме рения углов наклона широко используются маятниковые приборы на базе вертикального отвеса.

Известны гидростатические наклономе» ры, состоящие из корпуса, заполненного жидкостью, в нижней части которого с двух противопОложньц сторон actpoeHbl

cMoTposhIe стекла, а Б верхней поцвв шен маятник на плоской пружине. Йа маятнике размещены поплавок и стрелка.

Внутри корпуса установлена цвусторонняя, шкала, которая просматривается через смотровые стекла. Корпус смонтирован на угольнике с прямым углом.

В этом приборе цля повышения разрешающей способности, поплавок укреплен, 30 на нижней части маятника, центр тяжести .которого расположен ниже точки опоры.

Разрешающую способность прибора можно регулировать перемещением поплавка as маятнике и подбором жесткости пружины.

Величину отклонения от вертикали или горизонтали определяют по шкале визуально, прикладывая прибор к вывееяемой, поверкности горизонтальной или вертикаль ной плоскостью угольника (1); 4О

Этот прибор ие позволяет осуществить дистанционный съем информации, что яв» ляется определяющим фактором цля иэмервний при взрывах, особенно в глубине массива грунта. 45

Измстно устройство дни измерения угла наклона в условиях возцейсчъия больших перегрузок, которое имеет корпус, поплавок, полностью погружеииый в жицкость, подвеску поплавка и систв му для дистанционного сьема информации.

Поплавок выполнен в виде пустотелого конусе, вершина которого связана с осно ванием корпуса при помощи цвухстеивн аорто шарнира, а в верхней части ухреп лена крестовина, стержни которой выполнены, as ферромагнитного материала и входят в осевые отверстия катушек ин дуктивного преобразователя. Устройство обеспечивает сьем информации об углах и направлении наклона во всем циапазоне измерений 2

Недостатком этого устройства являеъ ся то, что оно не обладает достаточно высокой пороговой чувствительностью.

Наиболее близким по технической сущ ности н конструктивному выполнению к првцлагавмому является устройство для определения угла наклона объекта в двух взаимно перпендикулярных плоскостях а котором подвеска маятника выполнена на шарнирной крестовине, на взаимно перпен цикулярных осях которой жестко закреп лены стрелки несушив на своих концах ферромагнитные сердечники првобразова телвй перемещения, а их катушки индук тивности размещены непосредственно на маятнике для измерения угла наклона по одной компоненте и иа опорных шарнирных стойках шарнирной крестовины - цля измерения угла наклона по другой хомпэ нентв $3)

Однако пороговая чувствительность известного устройства при измерении ма лых углов также недостаточна.

ue b брния яея повение пороговой чувствительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения угла наклона объекта в цвух взаимно перпендн куля рных плоскостях, .содержащем полно- 1 стью погруженный в жицкость и поцвешенный свобоцно на шарнирной крестовине; маятник, в нижней части которого разме щепы ферромагнитные сердечники, взаимо действуккние с преобразователями угла наклона в электрический сигнал, маятник снабжен тороидальным поплавком, горизон тальная ось симметрии которого совме, швна с осью поцвески маятника, и жестко закреплен на нем.

При таком выполнении маятника к мо менту подвешенного маятника, стрвмящего

cst сохранить свое вертикальное положе иие при наклоне обьвкта, присоединяется момент жестко закрвнлвнного на нем торо ицального поплавка, стремяшегося сохра : нить свое горизонтальное положение. Эти моменты цействуют в одном направлении; и повышают пороговую чувствительность датчика. Габаритные размеры цатчика при этом не увеличиваются, На фнг. 1 изображен датчик, общий . виц: на фиг. 2 - разрез А А на фнг. 1у на фнг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство соцержит маяжик 1, под вешенный на шарнирной крестовине 2, которая осью, перпендикулярной к оси

3 1024 псцвеса маятника, закреплена в поцшипI никах стоек 3, принацлежаших промежу точной обечайкз 4, опираюшейся на «ол девой выступ корпуса 5. В нижней части . маятника закреплена крестовина 6 с ферромагнитными серцечниками 7, распо» ложенными в цвух взаимно перпендикуляр ных плоскостях и взаимоцействуюшими с катушками 8 индуктивности, закреплен» ными s нижней части обечайки 4. Между сердечником и внутренней поверхностью катушки, образующих преобразователь угла наклона в электрический сигнал, установлен зазор, равный ходу маятника . на этом рациусе при максимальном за .. данном угле наклона. Выводы ет катуцщк доцключены к штепсельному разъему 9, внутренний абьем датчик закрывается. уплотнительнай накицисй гайкой 10.

Тороицальный поплавок 11 закреплен на . мембрмю 12, spscoeasaessol к насту

339м подвеса маятника, Устройство работает следукиа и обозом.

720 4

Hpta наклонах сооружения, что имеет место при взрыве или землетрясении, корпус закрепленного на нем устройства также наклоняется, на тот же угой в плоскости наклона отклоняется и маятник.

Сердечники, закрепленные в нижней чао ти маятника, измеряют свое расположение относительно своих катушек, а электричес, кий сигнал, полученный на выходе катушек, 1О соединенных попарно по цифференпиальной схеме, цропордионален переменйнию сердечника, а следовательно, и углу наклона, Сюцует заметить,, что индуктивность ка тушек, сердечники в которых перемещаюъ .

t5 ся поперек оси катушек, практически не изменяются, и сигнал на этих катушках не регистрируется. Аналогичная картина, наблюдается и в плоскости, перпенцику лщной описанной.

Положительный эффект прецлиегаемого датчика заключается в повьпаении пороговой чувствительности на 20-25%.

1024720

Риа. 2 б-b

Составитель JL Колюбакина

Рецактор Т. Кугрынева Техрец Т.Фанта . Корректор О. Билак

Заказ 4376/35 Тираж 602. Поцнисное

ВНИИПИ Госуларственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113036, Москва, Ж-35, Рауаскаи наб., д. 4/б

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4