Дистанционный индукционный компас

Дистанционный индукционный компас

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗОБРЕТЕНИЯ АН И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик (6() Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено040778 (21) 2642800/18-10 (>>)М Нл г

G 01 С 17/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй и открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 250280. Бюллетень М 7 (53) УДК 528.526. . 1 (088.8) Дата опубликования описания 250280 (72) Автор изобретения

В.h. Шилов

Научно-прои зводствейное объединение Геофизика (71) Заявитель

I (54) ДИСТАНЦИОННЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ КОМПАС

Устройство относится к навига" ционным компасам с однофазным ин.дукционным преобразователем и может быть использовано в составе навигационного оборудования кораблей или самолетов, а также s горнорудной промышленности: при проходке шахт и туннелей, при бурении нефтяных скважин и т. д. в тех случаях, . когда требуется определение магнитного курса.

Известны широко используемые в навигации трехфаэные индукционные дистанционные компасы, состоящие йз основного компаса, системы дистан-" 15 ционной передачи и указателя компа" са, который принято называть репитером (1).

Основной компас представляет собой трехфазный индукционный преоб- 2О раэователь, содержащий три ферроэондовых чувствительных элемента, расположенных в горизонтальной плоскости в виде равностороннего треугольника. Для дистанционной rie= 25 редачи в устройствах такого типа используются сельснны.

Недостатками указанных устройств

l являются сложность конструкции .и трудоемкость технологии производ-. 30 ства, требующего изготовления трех идентичных ийдукцйонных чувствитель" ных элементов, что практически не" возможно.

Другим недостатком известных трехфазных индукционных дистанционных компасов является необходимость использования сельсинов, которые кроме усложнения конструкции приводят к снижению точности и измерений направления до + 0,5 при спокойном состоянии моря и до + 1 при качке.

Известен так называемый однофаэ" ный ийдукционный компас, принятый за прототип, основанный на применении индукционного преобразователя в качестве нуль- индикатора. Однофаэный индукционный компас состоит из индукционного феррозондового преобразователя магнитного поля, питаемого генератором возбуждения, усилительно-преобразовательной схемы ориентации с исполнительным двигателем, системы дистанционной передачи и указателя компаса (2) °

Индукционный преобразователь в гаком, компасе жестко установлен на вращающейся горизонтальной площадке, поворачивающейся с помощью исполнительного двигателя системы ориен717536 под действием горизонтальной со"тавляющей магнитного поля Земля с помощью исполнительного двигателя

4, получающего сигнал от усилительно-"преобразовательной схемы 9, автоматически удерживается в положении, когда продольная ось индукционного преобразователя перпендикуляр15 на плоскости магнитного меридиана (та< работают все индукционные компасы с однофазным чувствительным элементом). регистрация показаний предлагае20 мого компаса основана на том, что проекция направленного магнитного поля, создаваемого соленоидами 5 и 6,"на продольную ось индукционного преобразователя магнитного поля 1 р5 зависит от их взаимного положения, т. е.,- если продольная ось индукционного преобразователя магнитного поля 1 составляет угол с(.с .магнитной осью соленоида 5 или 6, то ьТ =

Н соэс4 гдеьТ вЂ” проекция напряженности магнитного поля соленоида на продольную ось индукционного преобра"

В предлагаемом компасе соленоиды

5 и 6, жестко связанные с корпусом

40 прибора, установлены так, что на

b T$ Н ° с оэ (:(. у а источника б как: таММи, управляемой следящей системой до тех пор, пока напряжение на выходе преобразователя не станет равным нулю. Это положение насту

: пит в тот момент, когда магнитная ось датчика окажется перпендикулярной плоскости магнитного меридиана.

Сохраняя установившееся положение при помощи следящей системы," которая вместе с индукционным преобразОвателем входит в. состав основного компаса; и используя дистанционную передачу," ФЙМсиР лот углы йоворбФа чув="

-""ствительного элемейга .на указателе комйаса ..

В указаннОм известном устройстве .система электрической дистанционной

Передачи может, быть построена на индукционйых элементах, например, сельсйнах, вращающихся трансформато рах или на потенциометрах.

НеДостатком описанного известного

"компаса является егo йизкая точйость из-"зa неточной дистанционной переда чи угла поворота платформы с датчико к указателям компаса.

Целью изобретенйя яэляется увеличение чувствительности следящей системы.

Эта цель достигается тем, что дистанционный индукционный компас, содержащий индукционный преобразовател1" Мйгмитногб поля, . усилительнойреобразовательную схему, систему ориентации индукционного преобразователя с исполнительным двигателем и указатель компаса снабжен не менее, чем одним соленоидом с осью расположенной в одной плоскости с осью индукционного преобразователя, генератором переменного тока, подключенным к соленоиду, и устройством вьщеления и обработки сигнала

-опорного магнитного поля, создаваемого соленоидом, которое соедйнено с усилительйо-преобразователъйой схе» мой системы ориентации и указателем компаса. 4

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого компаса.

Нндукционнйй преобраэователь 1,, например феррозбйд, укреплен на* площадке 2, которая через редуктор 3 соединена с исполнителъным двигателем 4. Соленоиды 5 и 6 укреп" лены ортогонально друг к другу на корпусе компаса так, что их ббк"лежат в одной плоскости c осью индук- ционйого датчика. Соленоиды через переключатель 7 могут подключаться к генератору тока 8. индукционный преобразователь 1 соединен с усилительно-преобразовательной схемой системы ориентации 9, которая 6 соединейа с исполнительным двигателем 4 и через устройство выделе" ния и,обработки сигнала опорного магнитного поля 10 соединена с указателем компаса 11. . 6

Для понимания работы компаса рассмотрим как осуществляется преобразование угла поворота площадки с индукционным преобразователем магнитного поля.

Площадка 2 с индукционным преобразователем 1, имеющая степень свободы относительно вертикальной оси,,эователя; Н вЂ” напряженность магнитного поля соленоида в объеме индукЦйбнного преобразователя при поло" женин, когда магнитная ось источ ника параллельна продольной оси индукционного преобразователя. о магнитном курсе 0 продольная магнитная ось соленоида 5 параллельна продольной оси индукционного преобразователя 1, а соленоида 6— перпендикулярна ей.

При таком расположении соленоидов проекция опорного магнитного поля соленоида 5 на продольную ось индукционного преобразователя, в силу сказанного выше, определяется как: ат6 Н ибк) где К -. магнитный курс.

Из приведенных соотношений видно, что магнитный курс есть функция отношения проекции опорного магнитного поля к магнитному полю соленоида.

Компас работает следующим образом.

Индукционный преобразователь 1 с помощью усилительно-преобразовательной схемы 9 и исполнительного двига717536

ПНИИПИ Заказ 9823/55

Тираж 801 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 теля 4 все время удерживается перпендикулярно плоскости магнитного меридиана.

Задавая от генератора 8 ток в соленоиды 5, затем в соленоиды б, на выходе индукционного преобразователя 1 получим напряжение пропорциональное cosK, а затем в п К (магнйтного курса) .

Сигнал, пропорциональный функции магнитного курса, с усилительно-преобразовательной схемы 9 поступает на входе устройства выделения и обработки сигнала 10, к выходу которого подключен указатель компаса 11.

Устройство, построенное по дайной схеме, обладает высокой точностью в (5 сравнений с известными приборами того же назначения, так как точность предлагаемого устройства определяется только точйостью основного компаса, в то время как в известных устройст- ро вах показания указателя компаса, по меньшей мере, на порядок ниже no точности, чем у основного компаса, из-за неточности системы дистанционной передачи,. содержащей сельсины, вращающиеся трансформаторы или потенциометры.

Формула изобретения

Дистанционный индукционный компас содержащий индукционный преобразователь магнитного поля, усилитель" но-преобразовательную схему, систему ориентации индукционного преобразователя с исполнительным двигателем и указатель компаса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения чувствительности следящей системы, коьнас снабжен не менее чем одним соленоидом, ocb которого расположена в одной плоскости с осью индукционного преобразователя, генератором переменного тока, подключенным к соленоиду, и устройствам выделения и обработки сигнала опорного магнитного поля, создаваемого соленоидом, которое соединено с усилительно-преобразовательной схемой системы ориентации и указателем компаса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нечаев П.A. Григорьев В.В.

Магнитно-компасное дело. Транспорт

1975, с. 118.

2. Фридлендер Г.О., Селезнев В.П, Пилотажные манометрические приборы, компасы и автоштурманы, N. Госиздат, 1966, с. 206219 (прототип) .