Датчик угла наклона агрегатов

 

Союз Саеетсннк

Социалистических

Ресаубймн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЭТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((1) 581370 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено04.01.76 (2l)23)2463/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано25.11,77,Бюллетень ¹ 43 (45) Дата опубликования описания,08,12,77 (5l) М. Кл.

2 (т Ol С 9/02 йвудааатвеяиый «ептет

Февата Мваетрее МИ в деми ееебретеяяе а вткритеФ (53) УДК 528,541 (088.8) (72) Лвтор изобретения

А, П, Локтионов (Т)) Заявитель (54) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к контрольноиз мерительной технике и предназначено для определения углов наклона агрегатов.

Известны датчики наклона, содержащие маятниковую массу, выполненную в виде резервуара, заполненного тяжелой жидкостью, служащей для гашения колебаний жидкоо ти в резервуаре, подвешенном на шарике вых подшипника. нли призмах (1 .

В этих датчиках наличие жидкости в ма тв ятниковой массе связано с демпфнрукииими ее свойствами, и различные усовершенст вования датчиков велись в направлыии use» личення демпфируюших качеств, уменьшенна колебаний датчика от возникающих при двв, 35 женин ускорений. Датчики имеют s качестве характерных особенностей шарнирное крепле ние яодвеса к объекту, Известны также датчики углов наклона, go содержащие упруго деформируемый подвес маятниковой массы ) 3). О наклоне судят по изменению деформаций в подвесе с помощью расположенного на нем преобразователя. И

Эти датчики содержат упругий тензомеч рнрованный элементконсольную балку с прикрепленной к свободному концу геометри чески неизменяемой маятниковой массой.

Ма балке размещены тензорезнсторы, вклю ченные s мостовую схему. Прн наклоне балка под действием веса маятниковой массы изгибается и датчик выдает сигнал, функяиь енал но свяйанний с углом наклона синуоиокосннусной зависимостью; Однако в этом датчике иедьзя получить иную функпяональ яую зависимость н требуется подключение к датчику ф щкняонального преобразователя.

Ближайшим im технической сущности к предлагаемому является датчик угла накло на объекта, сОдержащий жестко прикреплен ный к объекту упруго деформируемый подве соединенную с ним маятниковую массу и измеритель деформации подвеса (4

Цель изобретения - расширение функцио:нальных возможностей, Для этого в предлагаемом датчике маятниковая масса жестко прикреплена к под весу и выполнена в виде резервуара с про». филированной полостью, частично заполнен

681370

1О !

20 ной массой, свободно ориентирующейся под действием силы веса, например жидкостью, а полость маятниковой массы профилирована рассчитанной по передаточной функции датчика поверхностью.

На фиг. 1 схематически изображен пред ложенный датчик угла наклона; на фиг. 2то же в частном случае.

Датчик угла наклона содержит упругий элемент тензометрированную консольную балку 1 —,и маятниксМую массу - твердэе тело 2, жестко прикрепленное к балке.

Полость 3 маятниковой массы частично заполнена жидкостью.

При изменении угла наклона датчика и;э меняется положение центра масс (точка А) жидкости в полости маятниковой массы от носительно центра масс (точка В) балки и маятниковой массы без жидкости.

Передаточную функции датчика можно описать следующим выражением, 0- И(Г, Рсов(с+ х „) -Г2 ) где К» коэффициент пропорциональности;

ac - угол наклона датчика; - сила веса балки и маятниковой массы без жидкости;

У » «сила веса жидкости;

P - геометрические параметры, характе»

7 о ризующие положение точки В центра тяжести балки с маятниковой массой без жидкости;

Х плечо силы Р Относительно тОчки отсчета О>

F - расстояние От точки О до проекции точки А центра тяжести массы жид кости в полости на горизонталь.

Различным конфигурациям полости 3 мвятниковой массы 2 и степени ее заполнении жидкостью соответствуют различные виды функциональной зависимости плеча Х от угла чаклона датчика и соответственно раз личные виды передаточной функции датчика, Так,например, вариант датчика (см.фиг.2) с геометрически простой прямоугольной .формой полости 3 маятниковой массы 2 и расположением точек А и В по разные сто роны точки О (для выполнения этого усло вия маятниковая масса содержит штангу 4 и груз 6 с параметрами е3 10,0 мм

Ь .29,2 мм, Р 26,3 мм,C 1О ОО„

Fg 10,00 г, Г 8,53 г в виапаэо» о углов наклона от 15 до 50 имеет секанс ную передаточную функцщо с методической погрешностью менее 1%. Уменьшение погреш» ности достигается усложнением профиля сосуда.

Полость в маятниковой массе может быть частично заполнена не только жидкостью но и другой массой, свободно ориентирующейся под действием силы веса, например шаровым твердым телом.

В качестве тензометрированиой консоль ной балки возможно применение балочного полупроводникового датчика, выходной сигнал которого. достигает 1,5 в, Использование в качестве маятниковой массы жестко прикрепленного к балке твер» дого тела с полостно, частично заполнен ной массой, свободно ориентирующейся под действием силы веса, позволяет получить различного рода передаточные функции без

Применения функционального преобразователя.

Формула изобретения

Датчик угла наклона агрегатов, содер жащий жестко прикрепленный к агрегату упруго деформируемый поднес, соединенную с ним маятниковую массу и измеритель деформации иодвеса, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциоиаль ных возможностей, в нем маятниковая масса жестко прикреплена к подвесу и выполнена и виде резервуара с профилированной полостью, частично заполненной массой, свободно ориентирующейся под действием силы веса, например жидкостью, а полость маят янковой массы профилирована рассчитанной по передаточной функции датчика поверхностью.

Источники информации, принятые во внимание пря экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

% 37863, кл. G 01 С 9/12, 1833.

2. Авторское свидетельство СССР

Иу 2638ОЗФ клэ C О1 С 9/181 1968в

3. Обзор Системы опредепения веса положения центра тяжести летательных ап» паратов GILAOHTH, 1972, с. 2О.

4, Авторское свидетельство СССР

Yb 277282, кл„О 01 С 9/OG, 1969.

Редактор Иванова

Составитель П. Колвбакина

Тепрел 3. Фанта КоРРектвР Н. Ковалева

Заказ 4562/33 Тираж 807 Подписное

ЫНИИПИ Государственного,.комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4