Следящая система гирокомпаса с плавающей гиросферой

Следящая система гирокомпаса с плавающей гиросферой

Реферат

 

Использование: гироскопические компасы с плавающей гиросферой для морских и речных судов. Сущность изобретения: в следящую систему гирокомпаса с плавающей гиросферой 1, с следящей сферой 2, погруженной в токопроводящую жидкость 3 и на внутренней поверхности которой в экваториальной плоскости диаметрально противоположно расположены два следящих электрода 6, 7 с измерительной схемой, усилителем, исполнительным устройством дополнительно введены два электронных коммутатора 8 и 9 и преобразователь кода 10, а каждый из двух следящих электродов 6 и 7 выполнен в виде набора тонких изолированных друг от друга вертикальных токопроводящих элементов. Такая конструкция в виде "гребенки", охватывающей угол, достаточный для ввода любой поправки в показания репитеров, представляет собой "плавающие" следящие электроды. Сигнал, характеризующий суммарную погрешность гирокомпаса, по кабелю 11 подается на преобразователь кода 10, выходной сигнал которого поступает на управляющие входы коммутаторов 8, 9 и формирует программу работы электронных ключей. Контактные элементы 6 и 7 объединяются в рабочие группы, которые составляют как бы один следящий электрод с достаточной для нормальной работы поверхностью. При перемещении подвижного контакта коммутатора на один шаг (под влиянием управляющего цифрового сигнала) вся рабочая группа смещается на окружности следящей сферы также на одно деление. Таким образом, управляя положением контактов в коммутаторах 8 и 9, можно вводить угол рассогласования между гиросферой и следящей сферой, равный величине погрешности гирокомпаса. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в современных гироскопических компасах для морских и речных судов.

Прототипом заявляемого устройства является следящая система гирокомпаса "Курс-4".

Элементами следящей системы являются: следящая сфера, измерительная схема, усилитель, исполнительное устройство. Основной недостаток известной конструкции заключается в том, что следящая сфера, повторяя положение гиросферы, передает на репитеры все ошибки чувствительного элемента, в том числе скоростную и инерционную девиации.

В известной следящей системе для устранения скоростной девиации из показаний репитеров в гирокомпасе "Курс-4" в линию отработки дополнительно введен электромеханический корректор. Что касается инерционной девиации, то эта погрешность в гирокомпасах типа "Курс" остается некомпенсированной, и это существенно снижает точность судовождения в условиях маневрирования судна.

Целью предполагаемого изобретения является повышение точности гирокомпаса за счет исключения скоростной, инерционной и всех других погрешностей из показаний репитеров. Это достигается путем создания угла рассогласования между гиросферой и следящей сферой, равного по величине суммарной погрешности гирокомпаса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид следящей системы, а на фиг.2 ее фрагмент.

В зазоре между гиросферой 1 и следящей сферой 2 находится токопроводящая жидкость 3. На наружной поверхности гиросферы, в экваториальной плоскости имеются два следящих электрода 4 и 5, расположенные противоположно один другому. На внутренней поверхности следящей сферы, в экваториральной плоскости (диаметрально противоположно) располагаются следящие электроды 6 и 7, выполненные в виде набора тонких, изолированных друг от друга вертикальных токопроводящих элементов. Сопротивления жидкостных переходов Р1 и Р2 задаются группами, включаемых в работу соседних элементов (на чертеже показано включение четырех элементов). Для синхронного подключения этих элементов имеются два электронных коммутатора 8 и 9, связанные своими входами с выходом преобразователя кода 10. Один вход преобразователя 10 кабелем 11 связан с любым внешним устройством (вычислителем), выдающим непрерывную или дискретную информацию о величине суммарной погрешности гирокомпаса. Второй вход преобразователя 10 соединен с рукояткой 12 для ручного упpавления коммутаторами 8 и 9.

Сопротивления жидкостных переходов Р1 и Р2 и постоянных резисторов Р3 и Р4 образуют мостовую схему, питающая диагональ АВ которой подключена к источнику переменного напряжения, например, 330 Гц, 120 В.

Коммутаторы 8 и 9 смонтированы на платформе, жестко связанной со следящей сферой 2. Контакты коммутаторов (на чертеже показано по 11 контактов) проводами связаны с вертикальными элементами 6 и 7. Выходы коммутаторов (точки М и N), являющиеся сигнальной диагональю мостовой схемы, подключены к входным клеммам усилителя 17, выход которого соединен с управляющей обмоткой исполнительного двигателя 18. Сельсин датчик 19 и сельсин приемник 20 образуют механизм отработки следящей системы.

Коллекторные кольца 13, 14, 15, 16 являются штатными элементами гирокомпаса "Курс-4", предназначенными для электрической связи подвижных и неподвижных частей следящей системы.

Следящая система работает следующим образом. Сигнал, характеризующий суммарную погрешность гирокомпаса в виде некоторой функции (t), куда входят скоростная, инерционная и другие погрешности, по кабелю 11 подается на вход преобразователя кода 10 (от любого источника данной информации). Выходной сигнал преобразователя 10, поступающий на управляющие входы коммутаторов 8 и 9, формирует программу работы электронных ключей. Они управляются цифровым трехразрядным кодом. Необходимое количество микросхем определяется максимальным значением погрешности и заданным шагом дискретного ввода корректирующей величины. Как и в стандартной следящей системе гирокомпаса "Курс-4" сигнал U_c, снимаемый с диагонали мостовой схемы MN, после усилителя 17 подается а исполнительный двигатель 18, который через сельсин-датчик 19 и сельсин-приемник 20 передает вращение на отработку следящей сферы 2. Сигнал U_c исчезает, когда сопротивления Р1 и Р2 становятся одинаковыми. Контактные элементы 6 и 7 объединяются в рабочие группы, которые составляют как бы один следящий электрод с достаточной для нормальной работы поверхностью. Чем тоньше отдельные элементы, тем большее их количество должно быть объединено в рабочую группу. При перемещении подвижного контакта коммутатора на один шаг (под влиянием управляющего цифрового сигнала) вся рабочая группа смещается на окружности следящей сферы также на одно деление. Величина шага (дискретность ввода поправки) задается конструктивно, исходя из реальной чувствительности следящей системы. Таким образом, управляя положением контактов в коммутаторах 8 и 9, можно вводить угол рассогласования между гиросферой и следящей сферой, равный величине суммарной погрешности гирокомпаса, поступающей от любого внешнего вычислителя по кабелю 11. В случае, когда нет достоверных данных для автоматического ввода информации, но есть надежное определение поправки компаса, например, астрономическим способом, то эта величина на некоторое последующее время может быть введена вручную, посредством рукоятки 12, через тот же самый преобразователь кода 10.

Формула изобретения

Следящая система гирокомпаса с плавающей гиросферой, содержащая следящую сферу, погруженную в токопроводящую жидкость и на внутренней поверхности которой в экваториальной плоскости диаметрально противоположно расположены два следящих электрода, измерительную схему, усилитель, исполнительное устройство, отличающаяся тем, что в измерительную схему введены электронные коммутаторы и преобразователь кода, а каждый из двух следящих электродов изготовлен в виде набора изолированных друг от друга вертикальных токопроводящих элементов, выполненных в форме тонких стержней, связанных электрически с контактами коммутаторов и объединяемых в рабочие группы по нескольку рядом расположенных элементов, выход преобразователя кода соединен с управляющими входами коммутаторов, а вход преобразователя кода связан с внешним источником информации о погрешности гирокомпаса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2