Патент 1103073

Индикатор положения горизонта

 

ИНдаКАТОР ПОЛОЖЕНИЯ ГОРИЗОНТА , содержащий жидкостный наполнитель , частично заполняющий ампулу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения положения горизонта путем уменьшения влияния сейсмических помех, наполнитель выполнен в виде вертикально стратифицированной жидкости, состоящей из слоев с убывающей по высоте плотностью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИМИ /И

РЕСПУБЛИК

073 А (1Ю (11) з(ю G 01 С 9/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРС ПЗЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431050/18-10 (22) 28.04.82 (46) 15.07.84.Бюл. В 26 (72) Т.И.Гураль и Н.И.Овчар (53) 528.541(088.8) (56) 1. Сем, Лир. Приборы для определения стабильности испытательных . стендов.-"Вопросы ракетной техники", 1971, У 7.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 916984, кл. G 01 С 9/02, 21.08.80 (прототип). (54)(57) ИНДИКАТОР ПОЛОЖЕНИЯ ГОРИЗОНТА, содержащий жидкостный наполниФ тель, частично заполняющий ампулу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения положения горизонта путем уменьшения влияния сейсмических помех, .наполнитель выполнен в виде вертикально стратифицированной жидкости, состоящей из слоев с убывающей по высоте плотностью.

1103073

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно— к приборам, определяющим направление силы тяжести в заданной точке земной поверхности — жидкостным датчикам горизонта.

Известны индикаторы положения го.ризонта - двухслойные жидкостные уровни, рабочей поверхностью которых является поверхность нижнего слоя жидкости, а верхний слой служит для демпфирования ее колебаний t 1 ).

Недостаток этих индикаторов состоит в том, что в них оптическая связь с рабочей поверхностью осущест- 15 вляется через дополнительный слой демпфирующей жидкости, который вносит дополнительные оптические искажения и снижает точность определения положения горизонта. Кроме того, при 20 наличии вибрации демпфирующая жидкость в силу своей высокой вязкости искажает форму отражающей поверхности — ртути, что также приводит к ошибкам измерения. 25

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому результату является индикатор положения горизонта, содержащий ампулы, вложенные одна в другую и частично заполненные жидкостью, причем каждая внутренняя ампула является свободно плавающей, а наружная ампула снабжена оптическим иллюминатором (2 ).

Недостатком этого устройства явг ляется низкая точность, обусловленная нестабильностью показаиий, что связано с повышенной чувствительностью их чувствительного элементавнутренней ампулы с отражающей по- 4б верхностью к вибрацйям основания и, следовательно, невозможность использования устройства подобного типа при .наличии сейсмических помех.

Цель изобретения — повышение точ- 45 ности определения положения горизонта путем уменьшения влияния сейсмических помех.

Цель достигается тем, что в индикаторе положения горизонта, содержа- 50 щем жидкостный наполнитель, частично заполняющий ампулу, наполнитель вы- полнен в виде вертикально стратифицированной жидкости, состоящей иэ слоев с убывающей по высоте плотнос- 55 тью.

На чертеже представлена схема индикатора попожения горизонта.

Индикатор состоит из двух ампул

1 и 2, вложенных одна в другую и заполненных стратнфнцированнымн жидкостями 3 и 4 с числом слоев, равным трем, и снабженного оптическим иллюминатором 5.

Работа индикатора положения горизонта заключается в следующем.

На жидкость, заключенную в ампуле, действует сила тяжести, под влиянием которой поверхность жидкости стремится принять горизонтальное положение.

Кроме того,на жидкость действуют си-. лы, обусловленные вибрацией основания, на котором установлен индикатор °

Вибрации основания приводят к возникновению локальных гидравлических ударов, распространяющихся в объеме жидкости. Это приводит к возмущению рабочей .поверхности жидкости даже в случае, когда рабочая поверхность жидкости не соприкасается непосредственно со стенками ампулы, установленной на основании, как в примере, представленном на чертеже. В стратифицированной жидкости распространение возмущений носит иной характер, а именно: при нарушении механического равновесия создаются условия для возникновения в ее объеме внутренних волн. Энергия механического возмущения, обусловленная вибрацией основания, дополнительно затрачивается на обраэованиФ внутренних волн, перераспределяясь по объему жидкости, и в процессе разрушения диссипирует в тепловую. При этом внутренние волны возбуждаются под действием возмущений, имеющих различное направление, в т.ч. и горизонтальное. Направление действия возмущения определяет направление волнового фронта и влияет на длину волны. Таким образом, стратифицированная жидкость обладает повьппениыми демпфирующими свойствами.

Использование стратифицированной жидкости в качестве индикатора положения горизонта позволяет существенно снизить влияние колебаний стенок ампул на положение поверхности жидкости, которая является чувствительным элементом индикатора, т.е. на точность определения положения горизонта.

В зависимости от условий эксплуатации для создания требуемого демпфирующего эффекта используется необходимое число слоев с требуемым гради110307

Составитель В.Агапова

Редактор М.Товтин ТехредЛ. Коцюбняк Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4939/29 Тираж 587 . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ентом плотности. При использовании в индикаторе нескольких ампул внутренняя ампула должна располагаться в верхнем слое.

Преимуществом предлагаемого индикатора положения горизонта по сравнению с известными является повышение точности определения положения

3 4 горизонта. Повышение точности определения положения горизонта позволяет расширить область применения индикаторов подобного типа и устанавливать их в прецизионных приборах, работающих в условиях сейсмических помех и использующих в качестве отсчетной базы горизонт.