Устройство для определения угла наклонаоб'екта

Устройство для определения угла наклонаоб'екта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к;)вт. свил-ву (22) Заяв.t(. t(() 15.10.79 (21) 2827968/18-10 (-!) М К„з .

G 01 С 9/08, G 01 С 9/12 с присоелиненпсм заявки ¹â€”

Государственный комитет (23) Приоритет —— (53) УДК 528.541 (088.8) Опт бликовано 15.06.81. Бюллетень ¹ 22 по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 25.06.81 (72) Авторь) изобретения

T. Н. Авдохина, В. С. Ефремов, Л. А. Житков и В. А. Никулин (7! ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА

НАКЛОНА ОБЪЕКТА

11зобретение относится к измерительной технике, в для опрелеления углов наклона движущихся объектов, строительных и дорожных машин, судов и т. и., основанным на принципе измерения углов с помощью физического маятника.

Известив) устройства для определения углов наклона объектов, в которых с целью уменьшения чувствительности устройства к ускорениям н вибрациям и возможности регулирования не!)иола собственных колебании маятник лсчп(!)ируется с помощью возлушщ)го или магнитного демпфера, закреплеilll()i() на корпусе или лополнительном маятнике (! ), (2) и (3).

Использование лемпферов этого вила усложняет конструкцию, понижает надежность ра(готы устройства, а в случае применения эл(ктромагнита дополнительно требует отлсльного источника питания.

Известны наклономеры маятникового типа, it< пользуемые на liодвижных объектах (с двумя маятниками) (4).

Наиболее близким к изобретению по техничсскои сугцности и достигаемому резуль-. тату является устройство для определения угла наклона, в котором на маятнике и корпусе на одном уровне закреплены постоянные магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами. 3а счет этого уменьшается составляющая силы тяжести. лействующая на маятник, и растягивается период и амплитуда его колебаний, что повышает точность замеров углов наклона при ))алой длине самого маятника (20 см), лслает ее такой же, как у маятника со значительно большей длиной (400 см) (5).

10 Однако при такой конструкции устройство замеряет только малые углы (2 — 3 }, так как в момент наклона корпуса маятник, с укрепленными на нем магнитом будет приближаться к одному из магнитов, укрепленному на корпусе, и сила притягивания с олной стороны будет больше, чем с лругой. что помешает маятнику занять строго вертикальное положение и внесет погрешность отсчета при наклонах свыше 2 — 3 . Кроме того, чтобы проявлялся эффект взаимного и равного притягивания магнитов угол отклонения маятника от вертикали должен быть небольшим.

Цель изобретения — расширение рабочего диапазона без уменьшения разрешаю838338

Формула изобретения

45 щей способности, а также повышение точности измерения динамических углов наклона при воздействии ускорений.

Поставленная цель достигается тем, что устроиство для определения угла наклона объекта, содержащее корпус, подвешенный в нем измерительный маятник с закрепленными на нем постоянными магнитами, расположенными на одном уровне со вторыми магнитами, обращенными к ним разноименными полюсами, преобразователь и измерительную схему, QHo снабжено дополнительным маятником, подвешенным соосно и независимо с измерительным, вторые магниты жестко закреплены на дополнительном маятнике, а периоды колебаний дополнительного и измерительного маятников относятся как 1О:1.

При таком выполнении устройства измерительный и дополнительный маятники, выдерживая вертикаль места относительно корпуса прибора, могут поворачиваться на углы, равные 50 — 60, не меняя взаимного расположения друг относительно друга. При этом эффект искусственного растягивания периода и амплитуды колебаний остается, что позволяет при малой длине маятника сохранить точность замера углов наклона.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит измерительную схему 1, преобразователь 2 угла в электрическую величину, например вращающийся трансформатор, измерительный маятник 3, на котором закреплены постоянные магниты 4, обращенные разноименными полюсами к другим магнитам 5, закрепленным на дополнительном маятнике 6, подвешенным соосно и независимо с измерительным маятником 3.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме при изменении стабилизируемого положения движущегося самоходного объекта и появлении угла наклона, корпус устроиства повернется на тот же угол, при этом корпус (статор) электромагнитного преобразователя 2 угла, жестко связанный с корпусом устройства, тоже повернется на тот же угол. Измерительный маятник 3 и 6 дополнительный сохраняют вертикаль места и удерживают от поворота: маятник 3 — ось (ротор) преобразователя 2, а маятник 6, как более инерционный, за счет магнитного взаимодействия магнитов 4 и 5.

Угол между вертикальным положением маятника 3 и поворотом корпуса соответст5 0

Зо

40 вует углу наклона и преобразовывается в электрический сигнал, подаваемый = измерительную схему 1. Одновременно за счет взаимодействия магнитов искусственно увеличивается период и амплитуда колебаний измерительного маятника 3, т. е. повышается точность измерения. 3а счет того, что обе пары магнитов укреплены на маятниках, устройство измеряет углы наклона в более широком диапазоне (50 — 60 ). В динамическом режиме (скорость объекта не постоянна) все отклонения от вертикали маятника 3 устраняются магнитным взаимодействием магнитов и разницей в периодах колебаний маятников.

Маятник 6, как более инерционнь(й, демпфирует измерительный маятник 3.

Устройство обеспечивает более эффективную компенсацию влияния инерционных сил на измерительный маятник и расширение диапазона измеряемых углов без снижения точности измерения.

Устройство для определения угла наклона объекта, содержащее корпус, подвешенный в нем измерительный маятник с закрепленными на нем постоянными магнитами, расположенными на одном уровне со вторыми магнитами, обращенными к ним разноименными полюсами, преобразователь и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых углов без уменьшения разрешающей способности, а также повышения точности измерения динамических углов наклона при воздействии ускорений, оно снабжено дополнительным маятником, подвешенным соосно и независимо с измерительным, вторые магниты жестко закреплены на дополнительном маятнике, а периоды колебаний дополнительного и измерительного маятников относятся как 10: l.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 257049, кл. G 01 С 9/16, 19.04.68.

2. Авторское свидетельство СССР № 300760, кл. G 01 С 9/16, 21.07.69.

3. Авторское свидетельство СССР № 395712, кл..G 01 С 9/12, 1971.

4. Патент ФРГ № 1262618, кл. 42 с 25/01, оп убл и к. 26.09.68.

5. Авторское свидетельство СССР № 248262, кл. G Ol С 9/12, 23.10.67 (прототип).

838338

Составитель Л. Колюбакина

Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Тираж 642 Подписное

Редактор Н. Ромжа

Заказ 4403/55

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

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