Наклономер

 

О и И С А,"8 - И- -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ю68591О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. саид-ву (22} Заявлено 1104.78 (21} 2603619/18-10 (5()р 1. Кл.2

G 01 С 9/18 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23} Приоритет (53) УДК 528. 546 (088.8) Опубликовано 1509.79, Бюллетень М 3-1

Дата опубликования описания 20,09.79 (72) Авторы изобретения

Р. В. Александров и В. И. Моргунов (71) Заявитель (54) нАклОВОмеР

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к прецизионным измерителям угла наклона оснований объектов относительно горизонта.

Известны наклономеры, содержащие корпус, частично заполненный жидкостью и измерительную схему (1).

Эти наклономеры, обеспечивая требуемую точность измерений, сложны в реализации, так как измерительная схема построена по принципу отрицательной обратной связи. известны устройства для определе-, 15 ния углов наклона, содержащие корпус, частично заполненный жидкостью с помещенным в нее поплавком, и преобразователь с оптическими решетками (2).

Ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения углов наклона, содержащее корпус с крышкой, частично заполненный жидкостью, помещенный в нее поплавок, фотоэлектрический преобразователь перемещений поплавка с оптическими решетками, одна из которых расположена на поплавке, а другая — на корпусе (3).

Целью изобретения является повышение чувствительности и упрощение к он с т рук ци и .

Это достигается тем, что в предлагаемом наклономере наружная поверхность поплавка выполнена из материала, не смачиваемого жидкостью, а внутренняя поверхность крышки покрыта материалом, смачиваемым жидкостью, при этом объем корпуса, не заполненный жидкостью, имеющий форму пузырь— ка образованного частью криволинейной поверхности крышки и не погруженной в жидкость поверхностью поплавка.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство, содержащее корпус 1, внутренняя криволинейнаяполость которого частично заполнена смачивающей полость жидкостью 2, про» зрачный поплавок 3, наружная боковая поверхность которого выполнена иэ материала, не смачивающегося жидкостью, и фотоэлектрический преобразователь перемещений поплавка, включающий в себя расположенную на поплавке 3 оптическую решетку 4 и неподвижную, скрепленную с корпусом 1 оптическую решетку 5, два фотоприемника 6 и излучатель 7.

Формула изобретения

A — 
Заказ 5446/41

Подпи си ое

ЦНИИПИ

Тираж 866

68 59 оптические решетки 4, 5 выполнены в виде стеклянных пластин, на которых нанесены с определенным шагом чередующиеся непрозрачные полосы.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении поплавок 3 под 5 действием сил поверхностного натяжения центрируется на свободной поверхности жидкости внутри так называемого пузырька . Световой поток излучателя 7, проходя через подвижную и неподвижную 10 решетки 4, 5, создает на фотоприемниках 6 муаровую картину в виде чередующихся комбинационных полос света и тени с увеличением в К раэ шагом по отношению к шагу оптических решеток .

Наклон корпуса 1 вызывает линейное перемещение свободной поверхности жидкости по криволинейной поверхности (большого радиуса) корпуса 1 и, соответственно, сцентрированного в пузырьке поплавка 3 на величину, пропорциональную углу наклона. Перемещение поплавка 3 приводит к усиленному в К раэ перемещению муаровой картины относительно фотоприемников 6, вызывая модуляцию их выходного сигнала в виде импульсов напряжения, сдвинутых по пространственной фазе относительно друг друга на 90 . Сигналы фотоприемников 6 поступают на электронную схему реверсивного счета муаровых по- 30 лос. Количе=тво прошедших фотоприемники 6 муаровых полос пропорционально перемещению поплавка 3, которое, в свою очередь, пропорционально углу наклона корпуса 1. 35

Благодаря введению в устройство поплавка 3, сцентрированного силами поверхностного натяжения жидкости внутри пузырька, и использованию фотоэлектрического преобразователя с 40 оптическими решетками 4, 5, одна из которых расположена на поплавке, а другая — прикреплена к корпусу 1, достигнуто повышение чувствительности при сохранении точности измерения углов наклона.

Выполнение криволинейной поверхности корпуса 1 радиусом 20 м и использование оптических решеток длиной 40 мм с разрешающей способностью в 1 мкм дает воэможность измерения углов наклона в пределах сотен угловых секунд с погрешностью 0,01 °

Наклономер, содержащий корпус с крышкой, частично заполненный жидкостью, помещенный в нее поплавок и фотоэлектрический преобразователь перемещений поплавка с оптическими решетками, одна из которых расположена на поплавке, а другая — на корпусе, о тл и ч аю щи и с я тем, что,сцелью повышения чувствительности и упрощения конструкции, наружная поверхность поплавка выполнена из материала, не смачиваемого жидкостью, а внутренняя поверхность крышки покрыта материалом смачиваемым жидкостью, при этом объем корпуса, не заполненный жидкостью, имеет форму пузырька, образованного частью криволинейной поверхности крышки и не погруженной в жидкость поверхностью поплавка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 415481, кл. G 01 С 9/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2503532, кл. G 01 С 9/02, 1977.

3 Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2574985, кл. G 01 С 9/20;

1978 (прототип) .

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4