Устройство для измерения модуля и направления угла наклона

 

пп 447553

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06,10.72 (21) 1835468, 18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.10.74. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 12.05.75 (51) М. Кл. б 01с 9/06

Комитет ао делам изобретений и отирытий ори Совете Министров

СССР (53) УДК 528.541:531.746 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. А. Верещагин, P. А. Бахтеев и П. С. Кузнецов

Институт автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ

И НАПРАВЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для автоматического определения полного вектора угла наклона к горизонту.

Известны устройства для измерения угла наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, содержащие многостержневой магнитопровод с цельным центральным и внешними разрезными стержнями, в зазорах которых расположен подвижный магнитопровод, жестко соединенный с чувствительным элементом. Стержни неподвижного многостержневого магнитопровода несут обмотки индуктивности.

Известные устройства не обеспечивают непосредственное представление выходного электрического сигнала в виде модуля и направления полного вектора угла наклона.

В предлагаемом устройстве непосредственное представление выходного электрического сигнала в виде полного вектора угла наклона достигается тем, что внешние разрезные стержни снабжены многофазной обмоткой возбуждения, подключенной к многофазному источнику переменного тока, а измерительная обмотка расположена на центральном стержне и подключена к параллельно соединенным индикаторам модуля и направления угла наклона. Причем, количество и углы расположения внешних разрезных стержней соответствуют числу и углам фазового сдвига источника питания, На фиг. 1 изображено предлагаемое устрой5 ство, общий вид; на фиг. 2 — его электрическая схема.

Устройство для определения угла наклона содержит неподвижный осесимметричный маги итопровод 1 первичного преобразователя, 1о состоящий из центрального стержня 2 и внешних разрезных стержней 3, подвижный магнитопровод 4, размещенный в зазорах 5 внешних разрезных стержней неподвижного магнитопровода, и подвижную массу 6, жестко со15 единенную с упругими элементами 7, в которой установлены подвижные магнитопроводы

4. На внешних разрезных стержнях неподвижного магнитопровода размещены обмотки возбуждения 8, а на центральном стержне—

20 измерительная обмотка 9, которая подключена к параллельно соединенным измерителям уровня 10 и фазы 11 выходного электрического сигнала, соответствующих модулю и направлению угла наклона. Обмотки возбужде25 ния подключены к многофазному источнику переменного напряжения 12, причем секции обмоток, расположенные на однозначных по фазе внешних стержнях неподвижного магнитопровода, соединяются последовательно и

Зо согласно.

447553

Устройство работает следующим образом.

При нулевом значении угла наклона, когда направление действия гравитационных сил совпадает с продольной осью устройства (силы действуют на упругие элементы 7 только в продольном направлении), подвижная масса

6, воспринимающая действие гравитационных сил, располагает подвижный магнитопровод 4, осесимметрично относительно неподвижного магнитопровода l. При этом обмотки возбуждения 8, подключенные к многофазному источнику напряжения 12, создают вращающееся магнитное поле, осисемметричное относительно центрального стержня 2 неподвижного магнитопровода 1, в результате чего магнитный поток в этом стержне отсутствует и в измерительной обмотке 9 не индуктируется э.д.с.

При изменении угла наклона, когда направление гравитационных сил, действующих на, подвижную массу 6, не совпадает с продольной осью устройства, на упругие элементы 7 действует поперечная сила, под действием которой происходит деформация (прогиб) упругих элементов 7. В результате прогиба происходит перемещение подвижной массы 6 и смещение подвижного магнитопровода 4 относительно неподвижного магнитопровода 1 в направлении угла наклона. Вследствие этого нарушается симметрия магнитного поля, и в центральном стержне 2 возникает магнитный поток, индукцирующий в измерительной обмотке 9 переменную э.д.с., амплитуда которой пропорциональна модулю вектора угла наклона, а фаза соответствует направлению век5 тора угла наклона.

Предмет изобретения

10 Устройство для измерения модуля и направлвния угла наклона, содержащее гравитационный чувствительный элемент и дифференциальный индуктивный преобразователь, выполненный в виде магнитопровода с внешними

15 разрезными и центральными стержнями, несущими обмотки индуктивности, о тл и ч а ющее с я тем, что, с целью непосредственного определения модуля и направления полного вектора угла наклона, внешние разрезные

20 стержни, количество и углы расположения которых соответствуют числу и углам фазового сдвига источника питания, снабжены многофазной обмоткой возбуждения, подключенной к многофазному источнику переменного на25 пряжения, а измерительная обмотка, расположенная на центральном стержне, подключена к параллельно соединенным индикаторам модуля и направления угла наклона, выполненным в виде, например, измерителя уровня и

30 фазы выходного электрического сигнала.

447553

Риг. Г

Составитель Ю. Ступко

Техред E. Борисова

Редактор О. Стеиина

Корректор Л. Царькова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1113/8 Изд. № 494 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5