Муаровый датчик угловых смещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угла наклона объекта. .Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения угловых смещений относительно двух осей. Наклоны контролируемого объекта 2 вызывают изменение ориентации витков пружины 1 относительно линии визирования. Картина полос муара, наблюдаемая на боковой поверхности пружины, при этом изменяется. По изменению формы и количества полос и известному направлению навивки пружины судят о величине и направлении угла наклона объекта. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 11/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. у

1 . (21) 4749311/28 (22) 05.09;89 (46) 07.03.92. Бюл. Я 9 (71) Тюменский индустриальный институт им..Ленинского комсомола (72) В.С.Воронов (53) 634.0;522 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

O 612149, кл.. G 01 В 11/26, 1978.

Авторское свидетельство СССР

bk 1462096, кл. 6 02 В 9/00, 1989, (54). МУАРОВЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ СМЕЩЕНИЙ

Я3. 1717953 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угла наклона объекта..Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет измерения угловых смещений относительно двух осей. Наклоны контролируемого объекта 2 вызывают изменение ориентации витков пружины 1 относительно линии визирования. Картина полос муара, наблюдаемая на боковой поверхности пружины, при этом изменяется.

По изменению формы и количества полос и известному направлению навивки пружины судят о величине и направлении угла наклона объекта. 5 ил.

1717953

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения угловых смещений.

И звестен фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий осветитель, модулятор, коллиматорный обьектив, светоделитель, зеркальный компенсатор, телескопическую систему, второй коллиматорный объектив, оптически связанный через светоделитель с компенсатором, позиционночувствительный датчик, блок обработки, вход которого подключен к выходу позиционно-чувствительного датчика, и привод компенсатора, вход которого подключен к выходу блока обработки.

Недостатком автоколлиматора является низкая надежность, так как при воздействии дестабилизирующих факторов (вибрации и др.) происходит разъюстировка оптических элементов, что нарушает его работо способность.

Известен муаровый датчик смещений, в качестве которого применяется винтовая цилиндрическая пружина с шагом навивки, превышающим диаметр проволоки. Датчик применим также и для контроля угла наклона при неподвижном закреплении на объекте, После воздействия на объект регистрируют картину муаровых полос. по которой определяют величину и знак смещений, в том числе и угловых.

Недостатком известного датчика явля- ется невозможность контроля углового смещения относительно двух осей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей датчика за счет измерения угловых смещений объекта относительно двух осей.

Поставленная цель достигается тем, что в муаровом датчике угловых смещений, содержащем винтовую цилиндрическую пружину из проволоки, выполненную с шагом навивки, превышающим диаметр проволоки, и предназначенную для скрепления с объектом измерения, винтовая цилиндрическая пружина выполнена изогнутой в виде осесимметричной фигуры.

На фиг. 1 показан муаровый датчик угловых смещений; на фиг, 2 —, 5 — основные виды муаровых полос.

Датчик угловых смещений состоит из винтовой цилиндрической пружины 1(фиг.

1), изогнутой в виде половины дуги окружности и неподвижно закрепленной на контролируемом обьекте 2. Пружина может быть выполнена по любому ГОСТУ, например. с зацепами, расположенными в одной плоскости. Возможно выполнение датчика в виде пружины, изогнутой на четверть дуги окружности или свернутой в кольцо.

Датчик работает следующим образом.

Наклоны контролируемого объекта 2

5 вызывают изменение ориентации витков пружины 1 относительно наблюдателя. Картина полос муара, наблюдаемая на боковой поверхности пружины, при этом изменяется. По изменению формы и количества по10 лос и известному направлению навивки пружины. судят о величине и знаке угла наклона объекта. Поласы муара, полученные на датчике, имеют три характерные формы: овальную, С-образную и S(Z)-образ15 ную. При использовании пружины с правой навивкой, изогнутой в виде половины дуги окружности, поворот объекта вокруг вертикальной оси YY вызывает появление овальных полос. Поворот левого края (фиг. 1)

20 датчика на наблюдателя дает разомкнутые снизу овалы (фиг. 2), а от наблюдателя-замкнутые (фиг. 3).

Поворот объекта вокруг горизонтальной оси ХХ вызывает появление С-образных по;

25 лос по обе стороны от S(Z)-образной нулевой полосы. Поворот верхнего края датчика на наблюдателя дает S-образную полосу (фиг. 4), а от наблюдателя — 2-образную полосу (фиг. 5), 30 В обоих случаях о величине углового смещения судят по количеству полос муара.

При одновременном повороте объекта вокруг осей ХХ и YY возникают все три вида указанных полос, при этом аналогично со35 поставляют направление навивки пружины, форму и количество полос муара с наклоном обьекта 2.

Все фотографии (фиг. 1-5) получены на датчике — стандартной пружине с наружным

40 диаметром 14 мм из проволоки 0,9 мм, имеющей правую навивку с шагом 1,4 мм.

По сравнению с прототипом предложенный датчик имеет более широкие функциональные возможности, так как позволяет

45 контролировать угол наклона обьекта относительно двух осей одновременно. Датчик прост, надежен, имеет низкую стоимость.

Пределы контролируемых углов наклона и точность измерений можно менять в широ50 ких пределах путем подбора пружин с различным шагом навивки и диаметром проволоки..Формула изобретения

55 Муаровый датчик угловых смещений, содержащий винтовую цилиндрическую пружину из проволоки, выполненную с шагом навивки, превышающим диаметр проволоки, и предназначенную для скрепления с объектом измерения, о т л и ч а ю щ и й17 17953

Риаз

Риз.2

Составитель Н, Захаренко

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л. Патаи

Заказ 869 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения угловых смещений относительно двух осей, винтовая цилиндрическая пружина вь полнена изогнутой в виде осесимметричной фигуры.