Устройство для определения угла наклона и угла плоскости наклона объекта
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (6(}Дополнительное к авт. свил-ву-(22) Заявлено 23.08.!6 (21) 2399316/18-10 с прнсоединениеье заявки №
Гкударстеенный немнтет
СССР пе делам изобретений н аткрытнй (23} Приоритет—
Опубликовано 05.06.79. Бюллетень ¹21
Дата опубликования описания 05,06,79 (72) Авторы изобретения
В. В. Обухов, Е. А. Кудлович и Б. П, Жуков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА И УГЛА
ПЛОСКОСТИ НАКЛОНА ОБЬЕКТА
1 2
Изобретение относится к измерению наклонов и углов электрическими методами и может быль использовано для одновременного дистанционного измерения угла наклона и угла 13плоскости наклона, т.е. утла между плоскостью наклона и фиксированной плоскостью объекта (напрн- 5 мер, объекта, плавающего на поверхности воды).
Известно двухкоординатное устройство для определения углов наклона сооружений, содержащее основание, чувствительный элемент маятникового типа и преобразователь в виде упругих балочек с тензометрами, на которых установлены упругие пластины с подвижными грузами (1). Известно устройство для замера угла наклона объекта, содержащее основание, датчи15 ки в виде балочек, на каждой из которых укреплено два тензодатчика, соединенных по мостовой схеме, и механизм воздействия на датчики, выполненный в виде калиброванного металлического шара, расположенного на ровной полированной площадке (основанин), степень свободы которого ограничена упорными винтами, жестко соединенными с балочками (2). Известно также устройство для измерения углов наклона объектов, содержашее две тензометрированные балочо ки с грузами, расположенные под углом 90 одна к другой (3). Однако это устройство не позволяет определять, в какую сторону относительно фиксированной плоскости наклоняется объект.
Ближайшим к изобретению по технической сущности является устройство Лля определения угла наклона и угла fUlocKocTH наклона, солержашее корпус, две упругие балочки с тензодатчиками, на конце одной из которых укреплен груз, и измерительную схему (4).
Целью изобретения является повыц1ение точности и надежности измерений. В описываемом устройстве это достигается тем, что в нем на конце второй балочки укреплен также груз, а обе балочки укреплены в корпусе так, что их продольные оси — параллельны, а плоскости-перпендикулярны.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема описываемого устройства, наклоненного пол углом а к вертикали (А — А), разрез; на фиг.2устройство в разрезе по балочкам с указанием угла Р между плоскостью Б--Б крена и фиксированной плоскостью В в В объекта; на фи1.3—
666419 электрическая схема регистрации сигналов от да t чи ко».
Устройство содержит основание 1, в котором консольио укреплен две балочки 2 и 3 с наклеенными на пих с двух сторон тензодатчиками
4. Балочки укреплены так, что плоскости наибольшей жесткости их взаимно перпендикулярны, а продольные оси — параллельны. Iia концах балочск жестко укреплены грузы 5. Основание 1 крепится на объекте так, чтобы продольные оси балочек были параллельны вертикальной оси объекта, а плоскость наибольшей жесткости балочки 3 была параллельна какой-то фиксированной плоскости объекта, от которой ведется отсчет угла Р.
При наклоне объекта на угол а с углом Р относительно фиксированной плоскости., грузы 5 укрепленные на балочках 2 и 3, занимают возможный минимум своей потенциальной энергии, сдеформировав при этом балочки 2 и 3. Возникает случай косого изгиба жестко защемленной балочки, Если ширина балочки намного, больше ее толщины, то сигнал от тензодатчиков балочки 2, плоскость наибольшей жесткости которой перпейдикулярна к (риксированной плоскости объекта, можно записать в ниде
= Ом, ° сова совР (1) а для балочки
О U ; сова,. вел, (2) где U> и Uq —,показания регистрирующего прибора 6 от первой и второй балочек;
Ug и U . — показания прибора 6 от пер 2 вой и второй балочек, когда угол а - 90, а угол Р каждой балочки равен 0 (определяется при тарировке).
Из формул (1) и (2) получаем значения для углов а и ф.
lV2 l о orñño м2 г
Угол Р отсчитываемый от фиксированной плоскости объекта, определяется, как
P=P, если О )О; О >О;
P = 90 + ф, если О, ) 0; Uz < 0;
P = 180 + P, если О| < 0; u < 0;
P -=270 +P, если U < 0; О )О.
Устройство может быть использовано для дистанционного определения угла наклона и угла плоскости наклона плавающих объектов и сооружений на земной поверхности, плоскость наклона которых первоначально не известна, например крен сооружения при землетрясении или взрыве. Устройство можно применять также для определения кривизны и азимутального угла скважин при бурении.
Формула изобретения
Устройство для определения утла наклона и угла плоскости наклона объекта, содержащее корпус, две упругие балочки с тензодатчиками, на конце одной из которых укреплен груз, и измерительную схему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, на конце второй балочки укреплен также груз, а обе балочки укреплены в корпусе так, что их продольные оси — параллельны, а плоскости — перпендикулярны.
Источники информации, принятые во внима35 ние при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР Р 451909, кл, 6 01 С 9/12, 1975.
2, Авторское свидетельство СССР И 187324, кл. 6 01 С 9/16, 1965, 4о 3. Патент Японии И 49 — 13592, кл. 107ЕО, 1974.
4. Авторское свидетельство СССР Р 403946, кл. 6 01 В 5/24, 1974.
Фиг. J
Составитель Л. Колюбакина
Техред Н. Бабурка Корректор И. Муска
Редактор Л. Тюрина
Тираж 865 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5
Заказ 3149/32
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
