Устройство для определения пространственного угла наклона объекта

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить чувствительность устр-ва. Для этого чувствительный элемент выполнен двухслойным, состоящим из медной 1 и.ферритовой 2 частей, закрепленных на поплавке 3 под углом 45 к оси соленоида 4. Отклонение соленоида 4 от начального положения вызывает изменение его индуктивности и выходной частоты преобразователя. Наклон корпуса не вызывает изменения положения поплавка 3, плавающего в трансформаторном масле. Выполнение автогенераторов 5 и 6 идентичными уменьщает температурную погрешность устр-ва. I з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л 46 со О5 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) А1 (51) 4 G 01 С 9/02 с """"11.4Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 3931397/24-10 (22) 17,07, 85 (46) 15.09.87 ° Бюл. 1(- 34 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М,Азизбекова (72) И,М.Исмаилов и З.Н.Адигеэалов (53) 528.52-531.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 666421, кл, С Ol С 9/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 714147> кл. G 01 С 9/02, )980. .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и поэволяет повысить чувствительность устр-ва.

Для этого чувствительный элемент выполнен двухслойным, состоящим иэ медной 1 и.ферритовой 2 частей, закрепленных на поплавке 3 под углом 45 к оси соленоида 4. Отклонение соленоида 4 от начального положения вызывает изменение его индуктивности и выходной частоты преобразователя, Наклон корпуса не вызывает изменения положения поплавка 3, плавающего в трансформаторном масле. Выполнение автогенераторов 5 и 6 идентичными уменьшает температурную погрешность устр-ва, 1 з,п, ф-лы, 1 ил.

1337661

Изоб ре тение относит ся к геоде зическому приборостроению и может быть использовано в качестве преобразователя пространственного угла наклона

5 контролируемого объекта в электрический сигнал.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства, На чертеже приведена принципиальная схема устройства, Устройство состоит из чувствительного элемента в виде двухслойного кольца, состояпего из медной 1 и ферритовой 2 частей, закрепленного на поплавке 3 из диэлектрика под углом

45 относительно магнитной оси соленоида 4, измерительного автогенератора 5, опорного автогенератора 6, смесителя 7 и фильтра нижних частот 8, 2О

Соленоид жестко связан с контролируемым объектом так, что магнитная ось соленоида параллельна нормальной оси объекта, а между магнитной осью соленоида и нормальной осью чувстви- 25 тельного элемента образован угол, равный 45 .

Устройство работает следующим образом.

При нуленом значении угла наклона между осью чувствительного элемента и магнитной осью соленоида образуется о у гол 45, что обеспечивает смешение начальной точки (точки отсчета) на линей ный участок выходной характеристики преобразователя, Учитывая, что взаимо35 индуктивное ть между указанными элементами изменяется по косинусоидальному з акону, расположение чув ствительного элемента способствует рез40 кому увеличению чувствительности преобразователя н диапазоне измерения малых углов наклона и тем самым уменьшению нелинейности выходной характеристики на начальном участке.

В отличие от преобразователя, в котором чувствительный элемент расположен горизонтально внутри соленоида, в предложенном преобразователе при установке начального угла между осями соленоида и чувствительного элемента, равном 45, отклонение соленоида от начального положения в левую и правую стороны приводит к различным значениям результирующего угла между указанными осями, В одном случае с увеличением угла наклона объекта угол между осями соленоида и чувствительным элементом уменьшается, что приводит к увеличению значения функции cos и связанных с ней величин нзаимоиндукции и вносимой индуктивности, приводящих к уменьшению индуктинности соленоида и увеличению выходной частоты преобразователя, В другом случае с увеличением измеряемого угла угол между осями увеличивается (станонится больше 45 ), что приводит к уменьшению значения функции созови связанных с ним указанных величин, приводящих к увеличению индуктивности соленоида и уменьшению ныходной частоты преобразователя, При этом воздействием чунствительного элемента на соленоид выражается изменением взаимоиндуктивности между указанными элементами, которая в свою очередь изменяется за счет вторичного магнитного поля вихревых токов, наводимых в медном кольце энергией высокочастотного электромагнитного поля соленоида, концентрированного за счет ферритового кольца. Увеличение реактивной составляющей привносимого н соленоид сопротивления, что в конечном итоге влияет на чувствительность устройства, происходит в основном за счет ферритового кольца, которое уменьшает магнитное сопротивление цепи основного потока и способствует увеличению привносимого реактивного сопротивления и, следовательно, чувствительности y còðoéства °

Частота тока генерации опорного автогенератора 6 больше частоты измерительного автогенератора 5 на величину нулевой частоты устройства.

Поэтому разность частот автогенераторон 5 и 6, полученная н результате сложения и детектирования выходных сигналов антогенераторов и выделенная фильтром нижних частот 3, соответствует нулю устройства, При наклонении корпуса датчика в любой плоскости положение диэлектрического поплавка 3 с расположенным на нем под углом 45 относительно магнитной оси соленоида чувствительным элементом не изменяется ° Измене" ние положения магнитной оси соленоида в зависимости от угла наклона при водит к соо т нет ст вующему и зме нению реактивного сопротивления соленоида, что в свою очередь изменяет выходную частоту преобразователя.

Составитель Т,Древновская

Редактор Н,Горват Техред JI,Îëåéíèê Корректор M.Щароши

Заказ 4118/36 Тираж 676 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

133766

5ns уменьшения температурной погрешности автогенераторы 5 и 6 построены одинаковыми, а для обеспечения виброустойчивости преобразовате5 ля внутрь соленоида залито трансформаторное масло, Устройство имеет рабочий диапазон

0-15 с погрешностью порядка + 27., 10

Формул а изобретения

1, Устройство для определения пространственного угла наклона объекта, ° содержащее соленоид, чув ст вител ьный элемент, установленный в поплавке из диэлектрического материала, помешенном в жидкость и расположенном внутри соленоида, схему формирования выходного частотного сигнала, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, чувствительный элемент выполнен двухслойным, состоящим из медной и ферритовой частей, и ориентирован в поплавке под углом относительно оси соленоида, 2. Устройство по и.1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что чувствительный элемент ориентирован в по-. плавке под углом 45 относительно оси соленоида °