Устройство для дистанционного измерения угла наклона

 

„„Я0„„1040331 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЭЮЦ ЕСПУБЛИН

:Зев 6 01 С 9/18„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО,ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1-; "..

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (?1) 3439518/18-10 (22) 17.05.82 (46) 07.09.83. Бюл. < 33 (72) С.С.Аликберов, Б.А.Апакин, А.С.Быков, И.М.Зотов, A.À.Ëàeðóõèí и В.Е.Мартынов (53) 528.541(088,8) . (56) 1. Патент ФРГ У 1228428, .кл. G 01 С 9/18, опублик. 1957.

2. Патент СЯА N 3509636, кл. 33-366, опублик. 1967, 3. Патент США 11 2713726, кл. 33"211, опублик. 1955 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА, содержа- щее чувствительный элемент пузырькового типа, два переменных по сопротивлению плеча которого включены в мостовую схему, а выход через усили- . тель-демодулятор подключен на индикационное устройство, о т л и ч а ю " щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряеиых углов при . сохранении чувствительности и разрешающей способности, в него введены генератор угла и пульт управления реверсивным шаговым двигателем, причем генератор угла включает в себя ревер сивный шаговый двигатель, связанный через прецизионный редуктор с поворотной площадкой, на которой установлен чувствительный элемент, а пульт

1управления реверсивным шаговым двигателем содержит блок управления, один выход которого подключен к чувствительФ ному элементу, другои - к генератору, импульсов, подключенному через со- ура гласующее устройство и усилитель импульсов к реверсивному шаговому дви- С гателю, а также реверсивный счетчик импульсов, K sxopy которого подклю" : 5 чен выход согласующего устройства, а . к выходу - -цифровой индикатор.

1040331 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь»

:зовано в приборостроении и других областях техники для дистанционного измерения углов наклона базовых поверхностей, для выставки. в горизонт отдельных приборов с высокой точностью и для проведения процесса юсти" ровкиi

Известны устройства для индикации плоскости горизонта и дистанционного измерения углов наклона, содержащие датчик (чувствительный элемент ) пузырькового типа с электрическим выходом на индикационное устройство Одни из этих устройств выполненм с одно" координатным чувствительным элемен" том, позволяющим проводить измерения по одной оси, а другой - с двухкоординатным, измеряющим по двум осям плоскости 1 3 и Г2 ) .

Недостатком указанных устройств, является узкий диапазон измерения уг" лов при большой практической необходимой чувствительности и разрешающей способности. Это обусловлено тем, что чувствительный элемент пузырькового типа только с достаТочно большим радиусом кривизны поверхности, по которой перемещается .газовый пузырек, обладает большой чувствительностью и разрешающей способностью и,. как следствие, узким диапазоном измерения углов. Этот диапазон становится еще уже при многокаскадных усилениях выходного сигнала чувствительного элемента, которые производятся с целью еще большего увеличения чувствительности и разрешающей способности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое содержит чувствительный элемент пузырькового типа, два переменных по сопротивлению плеча которого включены в мостовую схему, выход через усилитель-демодулятор повключен на индикационное-устройство L 3 1 .

При большом многокаскадном усилении выходного сигнала чувствительность и разрешающая способность известного устройства хорошая и достигает 0,020,03", но диапазон измеряемых углов всего лишь 2".

При уменьшении коэффициента усиления выходного сигнала диапазон изн мерения углов увеличивается до +20 а чувствительность снижается до 0,3"

При дальнейшем уменьшении коэффициента усиления диапазон измерения увеличивается до «+200 ", а чувствительность снижается до 3". При более низких коэффициентах усиления чувст.вительность снижается до. 1 и исполья ование устройства становится нецелесообразным, в то время как диапазон измеряемых углов часто определяется в 1о и более. Таким образом, недостатком устройства, также является узкий диапазон измерения углов, хотя чувствительность и разрешающая способность

Ю большие, т.е. устройство работает как нуль-индикатор с узким диапазоном измерений. - Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых круглов при сохранении чувствительности и разрешающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для. дистанционного измерения углов наклона, содержащее чувствительный элемент пузырькового типа, два переменных по сопротивлеwe плеча которого включены в мостовую схему, а выход через усилитель20

25 демодулятор подключен на индикационное устройство, введены генератор угла и пульт управления реверсивным

30 шаговым двигателем, причем генератор угла включает в себя реверсивный шаговый двигатель, связанный через прецизионный редуктор с поворотной площадкой, на которой установлен чувствительный элемент, а пуль уп35 равления реверсивным шаговым двигателем содержит блок управления, один ,выход которого подключен к чувствй тельному элементу, другой - к генератору импульсов, подключенному через

40 согласующее устройство и усилитель импульсов к реверсивному шаговому двигателю, а также реверсивный счета к выходу - цифровой индикатор.

Введение генератора углов позволяет увеличить диапазон измерения углов наклона до необходимых пределов, при этом чувствительный элемент

"с индикацией используется с большой чувствительностью и разрешающей способностью как нуль-индикатор. с узким диапазоном измерений.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

45 чик импульсов, к входу которого подключен выход согласующего устройства, 1 4 тора 6 угла занимает горизонтальное положение. При установке основания генератора угла на измеряемую поверхность, имеющую произвольный угол наклона, сигнал чувствительного элемента через усилитель 8 и демодулятор 9 показывает на индикаторе наличие угла наклона и его направление .(по пра" вой сястеме кординат ). Йо команде оператора с пульта 7, управления через блок 12 уйравления с генератора

13 импульсов, согласующего устройства 14 и усилителя 15 импульсов no" дается необходимое количество соответствующих импульсов на реверсивный шаговый двигатель 4 генератора угла, который через прецизионный редуктор

3 и поворотную площадку 2 возвращает чувствительный элемент в исходное нулевое положение, вырабатывая угол, равный по величине, íî противоположный по знаку углу наклона измеряемойяоверхности, причем количество импульсов, поданных с генератора через согласующее устройство и реверсивный счетчик 16, на цифровом индикаторе 17 индицируется в виде угла.

3 1040.33

Устройство содержит чувствительный элемент 1 пузырькового типа, два переменных по сопротивлению плеча которого включены в мостовую схему, а а он расположен на -поворотной площадке3

2, связанной через прецизионный рв» дуктор 3 с реверсивным шаговым двига-. телем 4. Все вместе, как единая кинематическая схема,.на общем основании

5 являются генератором 6 угла, элект-.1Ф. рически связанным с блоком 7 управления..

Блок 7 включает индикационное устройство чувствительного элемента с усилителем 8 переменного тока, демо- 1З дулятором 9, индикатором {миллиампер-.-" метр с нулем в середине шкалы ) 10 и питанием чувствительного элемента от транзисторного преобразователя 11; управление шаговым двигателем с бло- 30 ком 12 управления, генератором 13 импульсов, согласующим устройством

14 и усилителем 15 импульсов; и отсчетное устройство с согласующим устройством, реверсивным счетчиком 16 М импульсов и цифровым индикатором 17.

Устройство имеет самостоятельный блок 18 питания с рядом стабйлизиро"- . ванных напряжений и с собственным питанием от сети переменного напряже- . Зр ния 220 В.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состоянии сигнал чувствительного элемента 1 на индикаторе .

10 равен нулю и основание 5 генераПредлагаемое устройство позаоляьт проводить измерения углов наклона в диапазоне «+2,5о при чувствительности и разрешающей способности чувствительного элемента 0;3, в то время как известное устройство при чувствительности 0,3 " имеет диапазон измере" ний +20",.

1040331

Составитель Л.Колюбакина

Редактор А.Лежнина Техред М.надь Корректор А.floex

Заказ 6913/44, Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130Я, Москва, Ж-35, Р-ушская наб,, д. 4/5 °

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4