Устройство для измерения углов наклона объектов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.12.75 (21) 2306486/10 с .присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования описания 28.07.77 (51) М.Кл. 601 С 9, 22

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 528.541 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Д. Кузнецов, И, А. Лефанд и А. Д. 1риценко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ

НАКЛОНА ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения и контроля углов наклона объектов относительно плоскости горизонта, например кораблей.

Известны устройства для измерения углов наклона объектов, содержащие чувствительный элемент маятникового типа, индикатор, демпфер (1), (2).

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения углов наклона объектов, содержащее сообщающиеся сосуды, частично заполненные жидкостью, верхние части которых соединены трубками с дифференциальным жидкостным манометром 11-образного типа (3).

Основным недостатком указанных устройств является отсутствие возможности одновременного измерения углов как статического, так и динамического наклонов объекта, на котором это устройство установлено, без значительного усложнения их конструкции. В то же время необходимость таких измерений на практике часто возникает, особенно в условиях, когда объект (корабль) подвергается внешним динамическим воздействиям, таким, например, как качка на волнении. При этом следует отметить, что поскольку углы статических наклонов объекта (углы крена и дифферента) в этом случае могут быть измерены только как их средние пнтепральные значения за определенный промежуток времени, погрешность их измерения во многом зависит от качества осуществляемого осредненпя.

5 К другим недостаткам этих устройств следует отнести нестабильность постоянной времени демпфирования при изменениях температуры окружающей среды за счет изменения при этом вязкости рабочей жидкости в

10 длинной соединительной трубке сообщающихся сосудов; отсутствие возможности регулировать по желанию величину постоянной времени демпфирования.

Цель изобретения — одновременное изме15 рение углов статического и динамического наклонов объектов и повышение надежности измерений.

Для этого дифференциальный манометр укреплен на свободно подвешенном маятни20 ке, а трубки, соединяющие его с сообщающимися сосудами, выполнены гибкими.

Устройство снабжено дополнительным демпфером в виде регулируемого дроссельного клапана игольчатого типа, который установлен на трубопроводе, соединяющем сообщающиеся сосуды.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит два сообщающихся

30 сосуда 1, частично заполненных вязкой несжи562715 маемой рабочей жидкостью и соединенных между собой трубопроводом 2, в который врезан регулируемый дроссельный клапан 8 игольчатого типа. Верхние части сосудов 1 герметизированы и присоединены трубками (воздухопроводами) 4 к дифманометру б U-ооразного типа. Дифманометр укреплен на маятнике б с грузом 7, который свободно подвешен на оси 8. Устройство снабжено измерительными шкалами 9 и 10, причем шкала 9 предназначена для отсчета углов постоянных (статических) наклонов объекта (углов крена или дифферента), а шкала 10 — для отсчета углов динамических наклонов (углов качки объекта), обусловленных внешними динамическими возмущениями. Трубки 4 выполнены гибкими, чтобы обеспечивать свободу кача нпй маятника б в пределах рабочих углов наклона объекта.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии углов наклона жидкость в сообщающихся сосудах 1 устройства располагается горизонтально, дроссельный клапан 8 открыт и давление в верх них полостях сосу;,îâ 1 и трубках 4 одинаковое. Поэтому дифманометр 5 находится в нулевом положении, а отсчет на измерительной шкале 9 показывает нулевую отметку. При этом маятник б висит вертикально и также показывает нуль ца шкале 10.

При статическом наклоне объекта устройство наклоняется на тот же угол. При. этом жидкость в сообшающи icH сосудах 1 на гинаег перетекать из верхнего сосуда в нижний. Под дейсгвием образовавшейся разности давлений в воздушных полостях сосудов дифференциальный манометр б изменяет показание пропорционально углу наклона. Выбором поперечного сечения сосудов 1 и диаметров трубок 4 достигается линейная зависимость показаний по шкале 9 от угла наклона во всем рабочем диапазоне измеряемых углов.

Одновременно при статическом наклоне объекта маятник б также отклоняется от своего нулевого положения на угол, равный углу наклона объекта, и по шкале 10 значение этого угла может быть дополнительно отсчитано.

При измерении постоянных (статических) углов наклона объекта в динамических режимах работы с помощью регулируемого дроссельного клапана 8 осуществляется дросселирован ие проходного сечения соединительного трубопровода 2 с тем, чтобы свести к минимуму перетекание рабочей жидкости, обусловленное качаниями об.ьекта, и таким образом обеспечить возможность измерения осредненных з начений постоянных углов наклона, несмотря на динамические возмущения.

Для улучшения динамических характеристик гидравлического маятника целесообразнее всего использовать дроссельный клапан игольчатого типа. Одновременно при работе устройства в динамических режимах механ:.ческий маятник б будет обеспечивать измерение динамических углов наклона объекта, характеризующих его качание под воздействие.,I геременных внешних возмущений.

Наличие в устройстве двух маятников (гидравлического и механического) обеспечивает получение более достоверных результа-aII измерений, особенно при р-боте объекта в динамических режимах, а также повышает удобство снятия отсчетов по шкале 9, которая является не тапгенциальной, а линейной.

Устройство имеет рабочий диапазон измеряемых углов порядка «45, погрешность измерений +1, чувствительность +-0,5 .

Формула изобретения

Устройство для измерения углов наклона объектов, содержащее частично заполненные жидкостью сообщающиеся сосуды, верхние части которых соединены трубками с дифференциальным манометром U-образного типа, а также средства демпфирования и индикации показаний, отли ч аю щееся тем, что, с целью одновременного измерения углов статического и динамического наклонов объекта и повышения надежности измерений, дифферепциа;IbII i; xaIIo i IeTp уKpeB;IpH .-I2 свободно

4О подвешенном маятнике, а трубки, соединяющие его с сообщающимися сосудами, выполнены гибкими.

Источники информации, принятые во вни45 Ia» ие при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ¹ 226866, кл.

G 01 С 9/12, 1966.

2. Авторское свидетельство № 338784, кл.

G 01 С 9 20, 1969.

3. Авторское свидетельство № 32746, кл.

G 01 С 9,.06, 1932.

Составитель Л. Колюбакина

Техред Н. Сметанина

Редактор Т. Иванова

Корректор В Гутман

Заказ 492/1166 Изд. Лз 70 Тираж 907 Подписнос

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»