Маятниковый датчик угла наклона



Маятниковый датчик угла наклона
Маятниковый датчик угла наклона

 


Владельцы патента RU 2500988:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения углов наклона, в частности, подвижных объектов. Заявленный маятниковый датчик угла наклона содержит поперечный и боковые стержни, при этом вторые концы каждого из боковых стержней неподвижно соединены с роторами соответствующих вращающихся трансформаторов, находящихся на площадке, установленной подвижно на оси подвеса датчика наклона, вращающиеся трансформаторы установлены симметрично относительно оси датчика и на расстоянии друг от друга, обеспечивающем образование стержнями в точках их соединения параллелограмма, причем статор каждого вращающегося трансформатора скреплен соосно с шестерней и, как и его ротор, установлен с возможностью поворота относительно оси вращающегося трансформатора, на оси датчика наклона жестко установлена шестерня, входящая в зацепление с шестерней статора одного из вращающихся трансформаторов и через дополнительную шестерню с шестерней второго вращающегося трансформатора, а обмотки роторов вращающихся трансформаторов соединены последовательно и встречно. Технический результат, достигаемый от реализации заявленного изобретения, заключается в повышении точности измерения угла наклона объекта при его движении, посредством исключения влияния линейного ускорения при движении объекта на результаты измерения угла его наклона относительно местной вертикали, что повышает точность измерения угла наклона объекта при его движении. Указанная цель достигается тем, что дифференциальный сигнал с двух вращающихся трансформаторов определяется только поворотом объекта при его наклоне и не чувствителен к колебаниям маятника относительно оси его подвеса при движении объекта. 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения углов наклона, в частности, подвижных объектов.

Известны устройства для определения углов наклона подвижных объектов, использующие в своем составе маятник (авторское свидетельство СССР №727992, кл. G01C 9/12, 1976 г.; авторское свидетельство СССР №1500823, кл. G01C 9/12, 1987 г.). Наличие маятника делает зависимым показания датчиков от линейных ускорений, действующих на подвижный объект. Применение демпферов, компенсаторов действия инерционных сил усложняет конструкция, но не устраняет полностью влияния линейных ускорений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является маятниковый датчик угла наклона (авторское свидетельство СССР №1776992, кл. G01C 9/12, 2.01.1990 г.), в котором маятник выполнен в виде поперечного стержня, соединенного боковыми стержнями через зубчатую рейку с зубчатым колесом индукционного преобразователя.

Существенным недостатком такого датчика является наличие зубчатых соединений, взаимодействующих при действии линейных ускорений, а также пружинных связей, обеспечивающих возврат в исходное положение стержней при прекращении действия ускорения. Сопротивление перемещению стержней при действии линейных ускорений приведет к некоторому повороту рамки, образованной стержнями, относительно ось датчика и, следовательно, появлению погрешности измерения угла наклона.

Технической задачей изобретения является повышение точности измерения угла наклона объекта при его движении.

Указанная задача достигается тем, что согласно изобретению, вторые концы каждого из боковых стержней маятниковый датчик угла наклона неподвижно соединены с роторами соответствующих вращающихся трансформаторов, находящихся на площадке, установленной подвижно на оси подвеса датчика наклона, вращающиеся трансформаторы установлены симметрично относительно оси датчика и на расстоянии друг от друга, обеспечивающем образование стержнями в точках их соединения параллелограмма, статор каждого вращающегося трансформатора скреплен соосно с шестерней и, как и его ротор, установлен с возможностью поворота относительно оси вращающегося трансформатора, на оси датчика наклона жестко установлена шестерня, входящая в зацепление с шестерней статора одного из вращающихся трансформаторов и через дополнительную шестерню с шестерней второго вращающегося трансформатора, обмотки роторов вращающихся трансформаторов соединены последовательно и встречно.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является то, что вторые концы каждого из боковых стержней маятниковый датчик угла наклона неподвижно соединены с роторами соответствующих вращающихся трансформаторов, находящихся на площадке, установленной подвижно на оси подвеса датчика наклона, вращающиеся трансформаторы установлены симметрично относительно оси датчика и на расстоянии друг от друга, обеспечивающем образование стержнями в точках их соединения параллелограмма, статор каждого вращающегося трансформатора скреплен соосно с шестерней и, как и его ротор, установлен с возможностью поворота относительно оси вращающегося трансформатора, на оси датчика наклона жестко установлена шестерня, входящая в зацепление с шестерней статора одного из вращающихся трансформаторов и через дополнительную шестерню с шестерней второго вращающегося трансформатора, обмотки роторов вращающихся трансформаторов соединены последовательно и встречно.

На фиг.1 показан маятниковый датчик угла наклона подвижного объекта 1, маятник которого выполнен в виде и двух боковых 2 и 3 стержней, соединенных нижними концами шарнирно с поперечным стержнем 4. Верхние концы боковых стержней 2 и 3 шарнирно соединены с площадкой 5, установленной на оси 6 подвеса датчика. Верхние концы боковых стержней 2 и 3 жестко соединены с роторами 7 и 8 вращающихся трансформаторов 9 и 10 соответственно. Статоры 11 и 12 вращающихся трансформаторов 9 и 10 жестко и соосно скреплены с шестернями 13 и 14 вращающихся трансформаторов 9 и 10 соответственно и могут поворачиваться относительно осей вращающихся трансформаторов, как и их роторы. На оси подвеса 6 жестко установлена шестерня 15, входящая в зацепление с шестерней 13, скрепленной со статором 11 вращающегося трансформатора 9, и входящая в зацепление через промежуточную шестерню 16 с шестерней 14, скрепленной со статором 12 вращающегося трансформатора 10. Обмотки роторов 7 и 8 вращающихся трансформаторов соединены последовательно и встречно.

На фиг.2 показано перемещение поперечного и боковых стержней датчика при действии на подвижный объект линейного ускорения.

В исходном положении при отсутствии наклона объекта и действующих на него линейных ускорений суммарный сигнал, снимаемый с обмоток статоров вращающихся трансформаторов, равен нулю.

При наклоне объект поворачивается относительно оси 6 вместе с шестерней 15, которая заставляет поворачиваться шестерни 13 и 14 вместе со скрепленными с ними статорами 11 и 12 вращающихся трансформаторов 9 и 10 в разные стороны относительно их роторов. В роторах 7 и 8 появляется напряжение, а так как обмотки этих роторов соединены встречно, то суммарный сигнал будет равен сумме сигналов обоих роторов и пропорционален углу поворота.

При действии на подвижный объект линейного ускорения будет перемещаться поперечный стержень 4. Так как образованная точками соединения боковых стержней 2 и 3 фигура - параллелограмм, это приведет к повороту роторов 7 и 8 обоих датчиков 9 и 10 относительно их статоров в одну и ту же сторону на один и тот же угол. В роторах 7 и 8 появляется напряжение, а так как обмотки этих роторов соединены встречно, то суммарный сигнал будет равен сумме сигналов обоих роторов и равен нулю.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет исключить влияние линейного ускорения при движении объекта на результаты измерения угла его наклона относительно местной вертикали, что повышает точность измерения угла наклона объекта при его движении.

Маятниковый датчик угла наклона, содержащий поперечный и боковые стержни, отличающийся тем, что вторые концы каждого из боковых стержней неподвижно соединены с роторами соответствующих вращающихся трансформаторов, находящихся на площадке, установленной подвижно на оси подвеса датчика наклона, вращающиеся трансформаторы установлены симметрично относительно оси датчика и на расстоянии друг от друга, обеспечивающем образование стержнями в точках их соединения параллелограмма, причем статор каждого вращающегося трансформатора скреплен соосно с шестерней и, как и его ротор, установлен с возможностью поворота относительно оси вращающегося трансформатора, на оси датчика наклона жестко установлена шестерня, входящая в зацепление с шестерней статора одного из вращающихся трансформаторов и через дополнительную шестерню с шестерней второго вращающегося трансформатора, а обмотки роторов вращающихся трансформаторов соединены последовательно и встречно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для измерения отклонения объекта в вертикальной плоскости и может быть использовано для контроля и выправки положения железнодорожного полотна.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к грузоподъемной технике, и может использоваться во фронтальных погрузчиках. .

Изобретение относится к устройствам для измерения отклонения объекта в вертикальной плоскости и может быть использовано для контроля и выправки положения железнодорожного полотна.

Уровень // 2290607
Изобретение относится к геодезическому приборостроению и предназначено для выверки горизонтальности линий и плоскостей. .

Изобретение относится к области электродуговой сварки, а именно к маятниковым датчикам пространственного положения сварочной ванны. .

Изобретение относится к измерительным приборам, в частности к датчикам угла отклонения управляемого боеприпаса от горизонта при его выстреливании. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для контроля положения вертикали транспортного средства при его движении по пересеченной местности или на горных склонах.

Изобретение относится к устройствам для определения крена объекта. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона гидротехнических сооружений. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения углов наклона, в частности подвижных объектов. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения угла наклона объекта при его движении. Маятниковый датчик угла наклона содержит маятник и два датчика угла, состоящие из статора и ротора. Статоры датчиков углов соединены соосно с шестернями. Оба датчика угла установлены на одной оси подвеса и их роторы жестко закреплены на этой оси. Статор и шестерня одного датчика угла жестко соединены с маятником и установлены с возможностью их совместного поворота вокруг оси подвеса относительно ротора этого датчика угла. Статор и шестерня другого датчика угла установлены с возможностью их совместного поворота вокруг оси подвеса относительно ротора этого датчика угла. Шестерни, соединенные со статорами датчиков углов, находятся в зацеплении через четное количество промежуточных шестерен, выходные обмотки статоров датчиков углов соединены с возможностью суммирования их выходных сигналов. 1 ил.

Уровень // 2570799
Изобретение относится к инструментам контроля горизонтальности и вертикальности плоскостей и измерения малых углов отклонения от горизонтальности и вертикальности и может быть использовано в строительной отрасли и в бытовых условиях. Уровень, содержащий визуальный индикатор в виде стрелочного указателя, размещенного в защитной оправе и подвешенного радиально с возможностью свободного поворота на горизонтальной оси, защитная оправа с фронтальной стороны прозрачная, снабжена кольцевой контрольно-измерительной шкалой, по оси которой расположена горизонтальная ось стрелочного указателя, при этом защитная оправа закреплена в прямоугольном полом корпусе, имеющем две параллельно расположенные узкие рабочие грани, соединенные двумя параллельно расположенными широкими гранями, отличающийся тем, что защитная оправа выполнена в виде прямоугольной платы, закрепленной неподвижно в полости прямоугольного корпуса с плотной посадкой между узкими рабочими гранями, кольцевая контрольно-измерительная шкала и один конец горизонтальной оси закреплены на прямоугольной плате защитной оправы, второй конец горизонтальной оси закреплен на прозрачной крышке защитной оправы. Технический результат заключается в упрощении конструкции, технологии изготовления и повышении эксплуатационной надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх