Датчик углов наклона

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 538225 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено22.09.75 (21) 2174936/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) И. Кл.

G0lC 9/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (43) ОпУбликовано05.12.76.БюллЕтень № 45 (53) УДК 528.5.41 (088.8) (45) Дата опубликования описания 26.03.77 (72) Автор изобретения

И. Н. Чепко (71) 3

) Заявитель Институт горной механики и технической кибернетики им. М. М. Федорова (54) ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОНА

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для определения углов наклона объектов, например отклонения проводников в вертикальных шахтных стволах. 5

Известны маятниковые датчики углов наклона, используемые в профилографах, которые для увеличения углов отклонения снабжены кривошипным механизмом с качающейся кулисой 1 2 .

Недостатком датчика является низкая точность измерений.

Известны датчики в приборах для непрерывной записи углов наклона проводников шахтных стволов, выполненные в виде уп- 15 ругой вертикально укрепленной пластины, нижний конец которого жестко закреплен, а на верхнем закреплена отражающая призма 3 .

Недостатком этих датчиков является 20 недостаточный рабочий диапазон.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому изобретению является датчик, установленный в приборе для измерения искривления проводников. Датчик 25 содержит свободно подвешенный на оси маятник, Ш-образный сердечник из магнитомягкого материала, средний стержень которого снабжен первичной обмоткой, а боковые стержни — вторичными обмотками jl)

Конструктивное выполнение датчика позволяет измерять зенитные углы с точностью + 20 в диапазоне + 40о, иметь и линейную выходную характеристику датчика в указанном диапазоне измеряемых углов.

Белью изобретения явлется расширение диапазона измеряемых углов при сохранении линейности выходной характеристики во всем диапазоне.

Бель эта достигнута тем, что предлагаемый датчик снабжен вторым аналогичным Ш-образным сердечником из магнитомягкого материала, оба Ш-образных сердечника укреплены вертикально в плоскости колебаний маятника, первичные обмот ки сердечников соединены последовательно, выходы каждой пары вторичных обмоток, диагонально расположенных на боковых стержнях сердечников и последовательно

538225 соединенных между собой, подключены ко входам выпрямительных мостов, а часть стержня маятника, изготовленная из магнитомягкого материала и выполненная симметричной относительно оси подвеса, уо тановлена с равными зазорами между стержнями Ш-образных сердечников. Длина час ти стержня маятника, изготовленного из магнитомягкого материапа,равна ширине

Ш-образного сердечника, а площадь сечения стержя маятника равна плошади сечения бокового стержня этого сердечника.

Для стабилизации выходных параметров датчик помещен в корпус, наполненный жидкостью, например трансформаторным маслом.

На фиг. 1 приведен общий вид предложенного датчика углов наклона; на фиг.2электрическая схема.

Датчик содержит корпус 1 прямоуголь20 ной формы, к крышке которого прикреплен несущий каркас 2. К боковым стенкам каркаса прикреплены два Ш-образных ферритовых средечнчка 3, установленные в вертикальном положении в плоскости тр ектории колебаний маятника. Стержень маятника 4 подвешен на оси 5, одинаково удаленной от средних стрежней ферритс вых сердечников. 30

Все стержни сердечников снабжены обмотками с равным количеством витков.

Первичные обмотки 6 и 7 (фиг. 2), расположенные на средних стержнях сердечников, соединены последовательно. 35

Вторичные обмотки 8, 9 и 10, 11, намотанные на диагонально расположенных боковых стержнях III-образных сердечников, соединены между собой, а выходы их подключены к выпрямителям 12 и 13.

При движении по искривленному проводнику каретка с датчиком занимает определенное угловое положение относительно отвесного положения стержя маятника.

3а счет того, что магнитопроводящая часть 4 стержня маятника симметрична относительно оси подвеса, индуктивное сопротивление обмоток 8, 9 увеличивается, а обмоток 10, 11 уменьшается на одну и ту же величину. Ф

Выходной сигнал подается на выпрямители 12, 13 и используется для управления преобразователем углового положения маятника в импульсы, длительность которых пропорциональна углам.

Устройство позволяет измерять искривления проводников с точностью 1-2 мм.

Ф ормула изобретения

1. Датчик углов наклона, содержащий свободно подвешенный на оси маятник, Ш-образный сердечник из магнитомягкого материала, средний стержень которого снабжен первичной обмоткой, а боковые стержни — вторичными обмотками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона и сохранения выходной характеристики линейной во всем диапазоне, он снабжен вторым аналоги ным Ш-образным сердечником из магнитомягкого материала, оба Ш-образных сердечника укреплены вертикально в плоскости колебаний маятника, первичные обмоч ки сердечников соединены последовательно, выходы каждой пары вторичных обмоток, диагонально расположенных на боковых стержнях сердечников и последовательно соединенных между собой, подключены ко входам выпрямительных мостов, а часть стержня маятника, изготовленная из магнитомягкого материала и выполненная симметричной относительно оси подвеса, уст новлена с равными зазорами между стержнями Ш-образных сердечников.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что длина части стержня маятника, изготовленного из магнитомягкого материала, равна ширине Ш-образного сердечника, а площадь сечения стрежня маятника равна плошади сечения бокового стержня этого сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ю, В. Куваев "Разработка и исследование устройств для определения искривлений проводников вертикальных шахтных стволов", r. Днепропетровск, 1968г., 2. И. Ф. Огороднейчук и др. "Профилирование проводников шахтных вертикальных стволов", ж. "Уголь Украины",№ 1, 1965ã. стр. 46-47.

3. Авторское свидетельство № 183967, кл. 601 с 7/06, 12.09.62 r.

538225

Составитель Л. Колюбакина

Редактор В, Кожемякин Техред О- Луговая Корректор В. Куприянов

Заказ 57 8 23 Тираж 844. Подписное

UHHHI1H Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4