Устройство для измерения углов наклона объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона. С целью повышения точности на ампуле 1, частично заполненной магнитной жидкостью 2, с первичной 3 и вторичными 4 обмотками, расположены две дополнительные обмотки 5,6. Обмотки расположены вдоль ампулы и коаксиально с ней. Поочередное подключение дополнительных обмоток 5,6 к источнику питания приводит к перемещению и, как следствие, к перемешиванию жидкости, что позволяет выравнивать концентрацию частиц магнитной жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 С 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч"

Яиг.7 (21) 4691495/10 (22) 12.05,89 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Производственное объединение "Ижевский механический завод" (72) А.В.Колесников, М.В Скобелев, А.Ю,Саблин, А,А.Коробов, А.Н.Гаврилов и

П.Б.Макаров (53) 528.541(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 200786, кл. G 01 С 9/06, 1966.

Авторское свидетельство СССР

N -1439405, кл. G 01 С 9/18, 1987.

Патент ГДР М 243341,кл, G 01 С 9/06, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона. С целью повышения точности на ампуле 1, частично заполненной магнитной жидкостью 2, с первичной 3 и вторичными 4 обмотками, расположены две дополнительные обмотки

5,6, Обмотки расположены вдоль ампулы и коаксиально с ней. Поочередное подключение дополнительных обмоток 5,6 к источнику питания приводит к перемещению и, как следствие, к перемешиванию жидкости, что позволяет выравнивать концентрацию частиц магнитной жидкости. 3 ил.

1744466

55

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона объектов, стабилизации объектов в горизонтальной плоскости, а также в системах автоматического регулирования.

Известно устройство для измерения углов наклона объекта, содержащее ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью. На ампуле закреплены подключения к питающему генератору первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, которые через дифференциальный усилитель подключены к регистратору.

Недостатком известного устройства является наличие погрешности измерений, обусловленной зависимостью магнитной проницаемости жидкости от седиментациии частиц дисперсной фазы под действием силы тяжести, т.е. при фиксированном угле наклона дисперсные частицы скапливаются в нижней части ампулы, увеличивая магнитную проницаемость жидкости в этой части ампулы. При изменении угла наклона в различных частях ампулы жидкость будет иметь различную магнитную проницаемость, что приведет к погрешности измерений.

Известен также измеритель наклона, содержащий трубку, заполненную магнитной жидкостью, намагничивающие катушки, измерительные катушки, включенные встречно-последовательно. Устройство содержит также генератор, фазовый детектор, выпрямитель и дифференциальный усилитель.

Недостатком известного устройства является наличие погрешности измерений, обусловленнойзависимостью магнитной проницаемости жидкости от седиментации частиц дисперсной фазы действием силы тяжести вследствие наличия большого столба жидкости в правой и левой частях трубки, что приводит к погрешности измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения углов наклона, содеожащем ампулу, частично заполненну. магнитной жидкостью, на которой размещены первичная обмотка и соединенныс встречно-последовательно вторичные обмотки, источник питания и блок обраГсн r,è.

Недоста гки устройства — наличие погрешности измерений, обусловленной зависимостью магнитной проницаемости жидкости от седиментации частиц дисперсной фазы под действием силы тяжести.

Для выравнивания концентрации частиц в зоне действия измерительных обмо5

45 ток необходимо время. Так, для датчика, находившегося в наклонном положении 35 ч, время выравнивания концентраций в горизонтальном положении 15 — 20 мин, следовательно, это приводит к уменьшению точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности путем обеспечения выравнивания концентрации частиц магнитной жидкости.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство для измерения углов наклона объекта, содержащее ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью, на которой размещены первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, источник питания и блок обработки, снабжено двумя дополнительными обмотками, расположенными вдоль ампулы и коаксиально с ней, при этом каждая из дополнительных обмоток соединена с источником питания с возможностью поочередного подключения, Данная конструкция устройства для измерения углов наклона обьекта позволяет повысить точность измерения угла наклона на 30 / за счет обеспечения выравнивания концентрации частиц магнитной жидкости, На фиг,1 схематически показано устройство для измерения углов наклона объекта; на фиг.2 и 3 — получение жидкости при поочередном включении обмоток раскачки.

Устройство содержит ампулу 1., частично заполненную магнитной жидкостью 2. На ампуле размещена первичная обмотка 3, а также изготовленная из провода с малым температурным коэффициентом сопротивления, например манганинового„вторичная обмотка 4, состоящая из двух, включенных встречно-последовательно катушек. Кроме того, на ампуле размещены обмотки 5 и 6 раскачки, каждая из которых независимо одна от другой соединена с источником питания с возможностью поочередного подключения, Обмотки 5 и 6 расположены вдоль ампулы и коаксиально с ней.

Устройс во для измерения углов наклона объекта работает следующим образом, На первичную обмотку 3 подается питание, создается магнитный поток, проходящий через ампулу 1, заполненную магнитной жидкостью 2. Во вторичной обмотке 4 наводится ЭДС, зависящая от разности количества магнитной жидкости 2, находящейся в зоне действия катушек вторичной обмотки 4. В свою очередь, количество жидкости 2, находящейся в различных частях ампулы 1, зависит от угла наклона объекта, Ввиду того, что катушки 4 включены встречно-последовательно, фаза выход:: - 1i44466 ного напряжения зависит от того, в какую сторону происходит наклон, а его величина будет пропорциональна углу наклона датчика.

При достижении углов, близких к заданным, обмотка 4 отключается и включаются обмотки 5 и 6 раскачки, на которые, nooseредно подается напряжение, При включении обмотки 5 магнитная жидкость 2 перемещается в зону действия этой обмотки (фиг.2); при включении обмотки 6 жидкость перемещается в ее сторону(фиг.3), При поочередном включении обмоток 5 и 6 раскачки магнитная жидкость 2 перемещается из одной стороны ампулы в другую, при этом происходит ее перемешивание и становится одинаковой ее магнитная проницаемость по всей длине ампулы. После этого для более точного измерения угла наклона объекта вновь подключается вторичная обмотка 4, обмотки 5 и 6 отключаются.

С вторичной обмотки 4 снимается уточненное значение угла наклона.

Таким образом, в результате наличия обмоток 5 и 6 раскачки, устраняется влияние седиментации дисперсной фазы магнитной жидкости 2. Следовательно, на выходе устройства для измерения углов наклона объекта снимается сигнал, пропорциональный углу наклона, без погрешно5 стей, вносимых седиментацией дисперсных частиц магнитной жидкости 2.

Формула изобретения

10 Устройство для измерения углов наклона объекта, содержащее ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью, на которой размещены первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно

15 вторичные обмотки, источник питания и блок обработки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет обеспечения выравнивания концентрации частиц магнитной жидкости, оно снабжено

20 двумя дополнительными обмотками, расположенными вдоль ампул и коаксиально с ней, при этом каждая из дополнительных обмоток соединена с источником питания с возможностью поочередного подключения.