Устройство для определения угла наклона подвижного объекта Советский патент 1986 года по МПК G01C9/12 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения углов наклона подвижных объектов, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 777423.

Целью изобретения является повышение точности и надежности показаний путем уменьшения влияния ускорений.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - то же, при наклонном положении объекта.

Устройство содержит измерительную схему 1, электромеханический преобразователь 2 угла (сельсин, вращающийся трансформатор) в электрическую величину, измерительный маятник 3, жестко связанный с поворотной осью преобразователя 2, груз, состоящий из перемычки 4 и постоянных магнитов 5, демпфер 6, выполненный из диамагнитного материала в виде трубки, форма которой соответствует дуге эллип- са с центром, совмещенным с осью преобразователя. Внутри трубки 6 расположен свободноподвижный шар 7. Полость демпфера заполнена вязкой жидкостью 8. На маятнике установлен противовес 9, перемещение которого по оси маятника регулируют с помощью микрометрического винта 10.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме (скорость объек- зо рительной схемы, в результате чего устройта постоянна) при изменении стабилизируемого положения движущегося самоходного устройства и появлении угла наклона корпус устройства поворачивается на тот же угол совместно со статором электромеханического преобразователя 2 и полостью демп- 35 фера 6, жестко связанными с корпусом устройства. При этом маятник 3 с грузом (перемычка 4 и магниты 5) и противовесом 9 стремится занять такое положение, чтобы линия, проходящая через ось поворота и центр тяжести этой системы, была вертикальна, а центр тяжести был ниже, чем ось вращения. При нахождении центра тяжести в оси поворота система находится в состоянии безразличного равновесия и за счет магнитного взаимодействия магнитов 5 и шара 7 следует за свободноподвижным шаром, который стремится в низщую точку полости демпфера. Эта точка определяется горизонтальностью касательной к дуге демп40

45

ство для определения углов наклона становится менее чувствительным к небольщим колебаниям маятника с свободноподвижным телом в динамическом режиме.

Формула изобретения

Устройство для определения угла наклона подвижного объекта j по авт. св. № 777423, отличающееся тем что, с целью повышения точности и надежности показаний путем уменьшения влияния ускорений, маятник снабжен противовесом, выполненным с возможностью перемещения вдоль оси маятника, трубка из диамагнитного материала заполнена вязкой жидкостью и выполнена в виде дуги эллипса, центр которого совмещен с осью вращения маятника, а свободноподвижное тело выполнено в виде одинокого шара.

фера (фиг. 2). Угловой коэффициент касательной эллипса определяется как tgot -К.-у-, а угловой коэффициент касательной к окружности радиусом ОМ - tg ,

где К - коэффициент сжатия эллипса; X, у - координаты.

Таким образом, тангенс угла отклонения маятника в предлагаемом устройстве при положении центра тяжести системы в оси поворота в 1/К больще, чем тангенс угла наклона подвижного объекта.

Величина угла поворота ротора, жестко связанного с маятником, преобразовывается в электрический сигнал, подаваемый в измерительную схему 1.

В динамическом режиме (скорость объекта непостоянна) при изменении положения движущегося самоходного устройства и появлении угла наклона система маятник- груз-противовес нечувствительна к ускорениям, так как ее центр тяжести находится в оси поворота, а колебания свободно- подвижного щара гасятся вязкой жидкостью, заполняющей демпфер, и инертностью системы маятник-груз-противовес.

В связи с тем, что угол отклонения маятника больще, чем угол наклона подвижного объекта, исчезает необходимость в большом коэффициенте усиления электромеханического преобразователя и электроизмество для определения углов наклона становится менее чувствительным к небольщим колебаниям маятника с свободноподвижным телом в динамическом режиме.

Формула изобретения

Устройство для определения угла наклона подвижного объекта j по авт. св. № 777423, отличающееся тем что, с целью повышения точности и надежности показаний путем уменьшения влияния ускорений, маятник снабжен противовесом, выполненным с возможностью перемещения вдоль оси маятника, трубка из диамагнитного материала заполнена вязкой жидкостью и выполнена в виде дуги эллипса, центр которого совмещен с осью вращения маятника, а свободноподвижное тело выполнено в виде одинокого шара.

/

/

/

Bepfnuf a b (риг. 2

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и надежность показаний путем уменьшения влияния ускорений. Для этого на маятнике 3 устройства установлен противовес 9 с возможностью перемещения вдоль оси маятника. При изменении положения движущегося объекта центр тяжести системы маятник - груз (перемычка 4 и постоянный магнит 5) - противовес находится в оси поворота, а колебания свободноподвижного шара 7, расположенного в трубке демпфера 6, гасятся вязкой жидкостью 8, что делает эту систему нечувствительной к ускорениям. В связи с тем, что угол отклонения маятника больше угла наклона подвижного объекта, отпадает необходимость в большом коэффициенте усиления электромеханического преобразователя 2 угла н измерительной схемы 1. 2 И.Л. { ю ел о 00 сд 0 Го 8