Устройство для определения углов наклона подвижных объектов

Авторы патента:

G01C9/16 - с помощью нескольких маятников

Изобретение позволяет упростить конструкцию устройства и повысить точность измерения за счет уменьшения влияния вибраций и ускорений. Для этого оба м&ятника (М) вьтолнены в виде стержней равной длины, шарнирно подвешенных к корпусу. К нижним концам М прикреплен дополнительный стержень, в середине которого установлен преобразователь, например в виде полупроводникового монокристал- .лического тензоэлемента балочного типа. Преобразователь связан с М двумя пружинами равной жесткости. При наличии угла наклона корпуса симметричность тензоэлемента нарушаемся , что приводит к деформации пружин . Выходное напряжение, снимаемое с тензомостовой схемы, указывает величину угла наклона и его направление в плоскости М. Вибрационная деформация уменьшается демпфером и использованием в качестве шарниров упругих элементов вместо жестких. 5 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (39) (ll) (51) 4 G 01 С 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3791805/24- 10 (22) 20,09.84 (46) 07.0!.86. Бюл, М (72) В.В. Лобко, E.Ì. Павлов, Г.Д, Панин и С.В. Титов (53) 528.541(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 127821, кл. G 01 С 9/08, 15.07.59.

Авторское свидетельство СССР

В 491030, кл. G 01 С 9/ 16, 23.07.73. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ, (57) Иэобретение позволяет упростить конструкцию устройства и повысить точность измерения за счет уменьшения влияния вибраций и ускорений. Для этого оба маятника (М) выполнены в виде стержней равной длины, шарнирно подвешенных к корпусу. К нижним концам М прикреплен дополнительный стержень, в середине которого установлен преобразователь, например в виде полупроводникового монокристал.лического тенэоэлемента балочного типа. Преобразователь связан с М двумя пружинами равной жесткости, При наличии угла наклона корпуса симметричность тензоэлемента нарушается, что приводит к деформации пружин. Выходное напряжение, снимаемое с тензомостовой схемы, указывает величину угла наклона и его направление в плоскости М. Вибрационная деформация уменьшается демпфером и g использованием в качестве шарниров упругих элементов вместо жестких.

5 ил. С:

1203360

Изобретение относится к измепи° тельной технике, в частности к устроиствам для измерения углов наделана подвижных объектов.

Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции и повышение точности измерения за счет уменьшения влияния вибраций и ускорений, На фиг. I изображено устройство при отсутствии наклона; на фиг. 2 то же, при наклоне объекта влево.; на фиг. 3 вЂ” то же, при наклоне объекта впрано; на фиг. 4 вЂ” то же, вид сбоку; на фиг. 5 вЂ” характеристики пружин.

Устройство для определения углон наклона подвижных объектов содержит маятники 1, шарниры 2, пружины 3, преобразователь 4, демпфер 5. Буквой Л обозначена точка крепления преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

При наклоне корпуса на углы + p (фиг. 2 и 3) боковые звенья сохраняют свое вертикальное положение, так как центр тяжести находится в точке A. Возникающие угловые иэменения в четырехзвеннике полностью определяются углом наклона Cg . Для gO измерения этого угла использован преобразователь 4, состоящий например, из полупроводникового монокристаллического тензоэпемента балочного типа, закрепленного на середине ниж.Э.") него звена механизма. На конце тензоэлемента закреплены две пружины 3 равной жесткости, прикрепленные другими концами к боковым (вертикальным) звеньям. Обе пружины растянуты одинаково, вследствие чего при угле наклона Г = 0 (фиг. 1) по причине симметричности в тензозлементе отсутствуют механические напряжения. При наличии угла наклона г / 0 симметричность нарушается, и деформация пружин изменяются. -Так в положении, изображенном на фиг. 2, пружина l растянута больше, чем пружина 11, поэтому тензоэлемент изгибается вправо; в положении, изображенном на фиг, 3, по аналогичной причине тенэоэлемент изгибается нлево. В соответствии с этим, выходное напряжение, снимаемое с тензомосто55 вой схемы, указывает не только величину угла наклона ц, но и его направление в плоскости маятников.

Деформации пружин, как видно иэ фиг. 2 и 3, происходят за счет смещения консольной части преобразователя относительно точек закрепления пружин на боконых звеньях, причем эти деформации 3 н первом приближении одинакова и равна

Ъ„; вЂ” г tgg где 1 вЂ” длина преобразователя.

Из рассмотрения характеристик пружин (фиг. 5) следует, что данной деформации соответствует сила P действующая на преобразователь

Р Р +Р =К + К3 = 2K% (2) где К вЂ” жесткость пружин.

Механические напряжения ат действия этой силы разбалансируют тензомостовую схему преобразователя 4, и выделяется сигнал (3) где U напряжение питания моста;

С вЂ” коэффициент, зависящий ат размеров полупроводниковой пластинки и сопротивлений тенэорезисторов.

Следовательно, Uрщх (4)

При изменении угла наклона н диапазоне +15 выходное напряжение меняется от -0,2 =В да +0,2 В.

Из простейших кинематических соображений следует,чта консольная часть преобразователя подвержена воздействиям через пружины 1 и П, пропорциональным вибрационным деформациям этих пружин .

6 ha, . Значения деформаций находят по формуле

53 в вЂ” +g

При f = 0,1 Z 6 hц= - 0,1 т.е. снижается в 10 раз по сравнению с вибрациями корпуса объекта (фиг. 4). Эта величина уменьшается также введением в кинематику механизма демпфера 5 и использованием в качестве шарнирон 2 упругих элементов вместо жестких, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для определения углов наклона подвижных объектов, содержа1203

Составитель В. Сараханов

Техред О.Ващишина Корректор Л. Патай

Редактор Л. Зайцева

Заказ 8407/44 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щее корпус, два маятника, кинематически связанные между собой, демпфер и преобразователь, о т л и ч аю щ е е с я тем,что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерения sa счет уменьшения влияния вибраций и ускорений, маятники выполнены в виде двух стержней равной

360 4 длины, шарнирно подвешенных к корпХсу, а к нижним концам маятников шарнирно прикреплен введенный дополнительный стержень, в середине которого закреплен преобразователь, причем расстояния между шарнирами в верхней и в нижней частях маятника равны между собой.

Устройство для определения углов наклона подвижных объектов

Похожие патенты:

Датчик углов наклона // 855394

Устройство для определения угла наклона подвижного объекта // 777423

Дифференциальный емкостной преобразователь углов наклона // 731288

Указатель-сигнализатор угла наклона объекта // 655897

Прибор для определения величины и направления наклона объекта // 634099

Устройство для определения углов наклона подвижных обьектов // 491030

Двухкоординатный наклономер // 461304

Устройство для определения угла отклонения // 312141

Датчик углов наклона // 306346

Датчик углов наклона // 300760

Инклинометр // 2111454

Изобретение относится к горной промышленности и к геофизике, конкретно - к устройствам, позволяющим определять значения азимутальных и зенитных углов в глубоких скважинах при наклонно-направленном бурении нефтяных, газовых, геологоразведочных скважин

Датчик углов наклона сооружений // 2114393

Изобретение относится к измерительной технике

Наклономер // 2035693

Изобретение относится к контролю углов наклона объектов и может быть использовано при их ориентации в пространстве

Дифференциальный емкостный преобразователь угла наклона // 1597550

Изобретение относится к измерительной технике и используется при измерении углов наклона объектов относительно горизонта

Устройство для измерения угла наклона // 1597551

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения углов наклона объектов относительно горизонта

Датчик угла наклона подвижного объекта // 1737272

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к средствам для определения углов наклона подвижных объектов

Горизонтальный маятниковый измеритель угла // 2563546

Изобретение относится, в частности, к области транспортного строительства и может быть использовано при автоматизации, например, землеройно-транспортных машин, предназначенных для сооружения земляного полотна, а также устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Горизонтальный помехозащищенный маятниковый измеритель угла с высокой чувствительностью по отношению к полезному сигналу и демпфируемый силами, пропорциональными его «абсолютной скорости», отличающийся тем, что горизонтальный маятник состоит из выполненного в виде ламинированного набора круговых тонких пластин, одним концом закрепленных на оси, а другим на дебалансной планке, помещенный в закрытый цилиндрический герметичный корпус, выполненный в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью маятника, полностью заполненный демпфирующей жидкостью, смонтирован на плите так, чтобы одна сторона корпуса была установлена на плите шарнирно, а другая сторона закреплена к плите регулировочным болтом, с помощью которого задается величина постоянного угла α, закрытый герметичной крышкой, в которой предусмотрены отверстия с защитными пробками, и преобразователь полезного угла β в электрический сигнал. Целью изобретения является объединение положительных качеств горизонтального маятника с вертикальным, обеспечив демпфирование маятника силами, пропорциональными «абсолютной» скорости. В результате предлагаемое устройство обладает высокой чувствительностью по отношению к полезному сигналу и увеличенный период колебаний, а также при действии помехи в виде импульсного горизонтального ускорения, действующего в плоскости качания маятника, последний получает незначительное ложное отклонение β, которое вследствие демпфирования маятника относительно «жидкого тяжелого сбалансированного тела» быстро затухает. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для измерения макронеровностей поверхностей // 2576631

Устройство для измерения макронеровностей поверхностей относится к измерительной технике и может быть использовано в гидроэнергетике для контроля макронеровностей, конусности и отклонения от горизонтальной плоскости зеркальных поверхностей дисков подпятников гидроагрегатов. Устройство для измерения макронеровностей поверхностей, включающее установленные горизонтально и параллельно друг над другом жесткие прямоугольные пластины, закрепленные между собой вертикальными стойками, расположенные с внешней стороны каждой пластины в ее углах три опорные регулируемые ножки, установленные на внутренней стороне нижней пластины два датчика угла наклона, оси чувствительности которых взаимно перпендикулярны и параллельны смежным сторонам пластин, и закрепленный посредством съемного юстировочного кольца на одной из пластин с внешней ее стороны магнит, центр которого расположен внутри прямоугольного треугольника, образованного тремя опорными регулируемыми ножками, на медиане, проведенной из вершины прямого угла. Техническим результатом является повышение точности измерения макронеровностей за счет измерения угловых смещений в системе координат, связанной с обследуемой поверхностью, расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.