Имитатор плоскости горизонта

 

(72) Авторы изобретения

Л.В.Борисюк и Г.П.Гречка, -; +.

Г ус; :;.:-,::,, /

"" ;::.,Ъ ;-.;.)t у . II., (7l) Заявитель (54) ИИИТАТОР ПЛОСКОСТИ ГОРИЗОНТА

Изобретение относится к измери. тельной технике, а именно к приборам, регистрирующим направление силы тяжести в данной точке земной поверхности, в частности к жидкостным датчикам плоскости горизонта. 5

Известны датчики горизонта (угла наклона), содержащие ампулу, частично заполненную жидкостью и газовым пузырьком, и преобразователи угла нак- . лона в электрический сигнал(1) и (2).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является имитатор плоскос.ти горизонта, содержащий ампулу; за.полненную жидкостью с газовым пузырьком Г31 °

Однако в этом устройстве отсут" ствует материальная плоскость горизонта и при работе на вибрирующем основании точность такого датчика сильно уменьшаетоя, так как происхо2 дит смещение рабочей жидкости в ампуле, Цель изобретения - повышение чувствительности и точности имитации плоскости горизонта в условиях воздействия вибраций и микросейсмических .колебаний.

Эта цель достигается тем, что в имитатор горизонта, содержащий ампулу, наполненную жидкостью с газовым пузырьком, дополнительно введены вторая ампула с жидкостью и газовым пузырьком и третья ампула, наполненная газом и содержащая зеркальную площадку вдоль образующей ампу/ лы, причем ампулй концентрично размещены друг в друге, вторая и третья ампулы плавают в жидкости, вдаль образующих двух наружных ампул сделаны оптически прозрачные окна, а на противоположных оптическому окну и. зеркальной паощадке сторонах внутренних ампул вдоль образующих расположены грузы.

916984

Пространство, разделяющее со" седние ампулы, заполнено жидкостью с акустической проводимостью, отличающейся от акустической проводимости жидкости в соседнем пространстве.

В качестве жидкости первого слоя выбран четыреххлористый углерод, а второго слоя - ртуть. Количество ампул может быть доведено до n,÷òî . повышает точность индикатора.

На чертеже представлена схема имитатора плоскости горизонта, который состоит из ампулы 1, наполненной жидкостью 2 и газом 3 с оптически прозрачным окном 4 вдоль образующей ампулы. Внутри амплуы 1 в жидкости плавает ампула 5, наполненная жидкостью 6 и газом 7 с оптически прозрачным окном 8 вдоль образующей и грузом 9, расположенным вдоль об- 20 раэующей на противоположной оптически прозрачному окну 8 стороне ампулы 5.Внутри ампулы 5 s жидкости 6 плавает ампула 10, наполненная газом 11 с зеркальной площадкой 12 вдоль образующей и грузом 13, расположенным вдоль образующей ампулы

10 на стороне, противоположной зеркальной площадке 12.

Имитатор работает следующим обра- 36 зом.

Если объект, на котором установлен имитатор плоскости горизонта, расположен в плоскости горизонта, то жидкости во всех ампулах займут положение., соответствующее плоскости горизонта ° Нормаль к зеркальной поверхности 12 ампулы 10 займет положение вектора силы тяжести Земли.

Если же объект наклонится на угол aL, ge то жидкость в первой ампуле 1 (ее поверхноств) эаклониться на угол А относительно корпуса ампулы 1. Другими словами, нормаль к поверхности жйдкости 2 сохранит свое положе" ние в пространстве, а сама ампула

1 развернется относительно поверхности жидкости на угол А, Таким, образом, вторая ампула 5 будет расположена на плоскости жидкости, совпадающей с плоскостью горизонта и при перемещении .первой ампулы 1 она не изменит свое положение в пространстве. Однако при наличии определенных условий перемещения объекта, вторая ампула 5 из-эа вибраций, ударов, тряски будет перемещаться в пространстве на небольшие

4 величины. Для уменьшения этих перемещений применен демпфирующий эффект третьей ампулы 10, .которая перемеща.ется по поверхности жидкости 6, лежащей в плоскости горизонта с большей точностью, чем поверхность жидкости 2 в ампуле 1.

Нормаль к зеркальной площадке 12 ампулы 10 будет всегда совпадать с вектором силы тяжести Земли даже при быстрых угловых перемещениях объекта. Оптически прозрачные окна 4 и 8 необходимы для прохождения излучения к зеркальной площадке 12.

Грузы 9 и 13 используются для создания моментов, противодействующих вращению ампул вдоль осей симметрии.

При работе имитатора на вибрирующем основании, если ампулы будут наполнены жидкостями с одинаковым волновым сопротивлением, то акустические волны, возникающие при вибрациях основания, беспрепятственно распространяются через все объемы, что создает дополнительную помеху. Для исключения этой помехи все ампулы необходимо наполнить жидкостями с различным волновым сопротивлением, которое выражается следующим образом: .ВС = g ° c, где p.- плотность среды; с - скорость звука в среде.

Тогда будет происходить затухание звуковых и микросейсмических коле; баний при переходе из среды с мень" шим волновым сопротивлением в среду с большим. Подбором ф можно добиться полной фильтрации акустических колебаний, возникающих при вибрации основания. В качестве жидкости первого . слоя может быть выбран, например, четыреххлористый углерод СС 1, имеющий р = 1,595 г/см, а второго слояртуть Hq c g = 13,595 г/см При таком разном смещении волнового сопротивления сред затухайия вибрационных возмущений происходит очень интенсивно.

Информацию с плоскости горизонта . получают привязкой оптическими методами к поверхности зеркальной площадки 12.

За базовый объект принят оптический уровень оптического квадранта

К0-30, который содержит оптическую ампулу с жидкостью и газовыми пу- . зырьком. Имитация плоскости горизон1. Имитатор плоскости горизойта, содержащий ампулу, заполненную жид- 2$ костью с газовым пузырьком, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точнос" ти имитации плоскости горизонта в условиях воздействия на него вибра- зф ций и микросейсмических колебаний, в него дополнительно введены вторая ампула с жидкостью и газовым пузырьИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Вопросы ракетной техники", 1971, < 77, с.3-59.

2. Авторское свидетельство СССР

И 459668, кл. Э 01 С 9/36, 14. 11 ° 72.

3. Авторское свидетельство СССР и 476444,кл. 6 01 С 9/02, 11.04.73 (прототип), Составитель Л.Колюбакина

Редактор И.Тыкей Техред А.Бабинец Корректор С.бекмар

Заказ 1870/59 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 916984 d та осуществляется поверхностью разде-- ком и третья ампула, нап наполненная ге" ла газ-жидкость в ампуле. зом и содержащая зеркальную площадку

По сравнению с базовым объектом вдоль образующей ампулы, причем ампу" технико-экономическая эффективность лы концентрично ра щ д у азме ены друг в ару.предлагаемого имитатора плоскости S ° ге, вторая и третья а у и т етья ампулы плавают горизонта состоит в следующем: в жидкости, вдоль о р ующ об аэ ющих двух наповышена точность имитации плос- ружных ампул сделан аны оптически прокости горизонта; расширен диапазон зрачные окна, а на р а на и отивоположных углов наклона объекта; повышена чув- оптическому окну р н и зе кальной площадствительность; исключено влияние виб- 10 ке сторонах внутренних ампул вдоль раций, ударов и медленных заклонов образующих расположены грузы, на стабильность положения нормали 2. Имитатор по и, 1, от ли чаю к имитируемой плоскости горизонта шийся тем, что в ро р что в нем поостьанотносительно вектора силы тяжести (; ство, разделяющее соседние ампулы, уменьшены габариты имитатора. 15 заполнено жидкостью с акустической Использование изобретения поэво- проводимостью, отличающейся от акуслит повысить точность определения тической проводимости жидкости в сонаправления силы тяжести Земли в усло,седнем пространстве. виях возмущающих воздействий. 3. Имитатор по и. 1, о т л и ч а20 ю щ и " с я тем, что в качестве жидкости первого слоя выбран, например, Формула изобретения четыреххлористый углерод, в sroporo аллоя - ртуть.