Измеритель наклона Советский патент 1988 года по МПК G01C9/18 

гг

ш

(Л

с

Изобретение относится к устройствам геодезического приборостроения и может быть использовано для измерения угла наклона различных объектов. Цель изобретения - повьппен.ие точности измерений. Устройство состоит из трубки 1, частично заполненной магнитной жидкостью, намагничивающих катушек 3, 4, 9, 10, включенных последовательно, и измерительных катушек 5, 6, 11, 12. Катушки 5, 6 и 11, 12, расположенные на противоположных участках трубки, включены встречно- последовательно . Устройство содержит также генератор синусовдального напряжения, фазовьй деч-ектор, вьшрями- тель и дифференциальный усилитель. 2 ил.

-в

7

Фиъ.1

4iib

bo

о

СП

12

Изобретение относится к устройствам геофизического приборостроения и может быть использовано для измерения угла наклона различных объектов и для измерения малых горизонтальных ускорений.

Цель изобретения - повышение точной ти.

На фиг.1 изображена конструктив- |Q нал схема устройства; на фиг.2 - его электрическая схема.

На вертикальных участках 1 и 2 кольцеобразной трубки (замкнутого канала) размещено по паре катушек 5 взаимной индуктивности. Катушки 3 и 4 являются намагничивающими, а катушки 5 и 6 - измерительными. Все катушки намотаны равномерно с постоянным шагом. Намагничивающие катушки . 20 соединены последовательно и питаются от генератора синусоидального напряжения с фиксированной частотой. Измерительные катушки включены послег- довательно одна навстречу другой так, 25 чтобы сигналы, индуцируемые в них при горизонтальном положении прибора, взаимно компенсировались.

Постоянство чувствительности прибора при случайном изменении частоты ЗО генератора, температуры и концентрации магнитной жидкости (МЖ) достигается тем, что на нижнем 7 и верхнем 8 участках замкнутого канала устанавливается дополнительно по па- ре катушек взаимной индуктивности, т предназначенных для формирования сигнала в цепи обратной связи и регулирования напряжения на выходе генератора .40

Основные 3 и 4 и дополнительные 9 и 10 намагничивающие катушки соединены последовательно, а приемные катушки 11 и 12 включены одна навстречу другой. Мерой угла наклона является разностный сигнал с измерительных катушек 5 н 6, который поступает на фазовый детектор 13, вы- .прямляется и подается на электроизмерительный прибор. Опорным сигналом для фазового детектора служит разностный сигнал с приемных катушек 11 и 12, Этот же сигнал используется для управления выходным напряжен 1ем генератора 14. С этой целью он.подает- , ся вначале на выпрямитель 15, а затем на вход дифференциального усилителя 16. На другой вход усилителя подается стабилизированное напряжение Uo

50

0 5

О 0

0

Сигнал рассогласования с усилителя поступает в генератор 14, изменяя его выходное напряжение таким образом, чтобы средневыпрямленное значение напряжения на приемных катушках 11 и 12 пренебрежимо мало отличалось от Up. Необходимая стабилизация постоянного напряжения U,, может быть обеспечена известными способами.

Сигнал на вькоде наклономера пропорционален углу наклона tp; объем залитой жидкости не имеет существенного значения. Важно только, чтобы даже при максимальных наклонах мениск жидкости был удален от концов измерительной катушки не менее чем на два диаметра.

Расположение приемных катушек 11 и 12 выбирается таким, чтобы в одну из них (11) магнитная жидкость не затекала ни при каких наклонах (в пределах рабочего диапазона), а во второй (12) находилась бы постоянно.

Преимуществом предлагаемого устройства является возможность использования металлических трубок, что значительно повьш1ает механическую прочность прибора , Помехи, связанные с вихревыми токами в стенках трубки, компенсируются вследствие дифференциального включения измерительных и приемных катзшек. Наличие фазового детектора повьшает помехозащищенность прибора от внешних электромагнитных полей. Внешнее магнитное поле напряженностью до 500 А/м также не влияет на показания прибора.

Предлагаемое устройство обладает линейной характеристикой, обеспечивает возможность измерения углов наклона в широком диапазоне температур и допускает замену Ш( в процессе эксплуатации.

Формула изобретения

Измеритель наклона, содержащий генератор синусоидального напряжения, замкнутую кольцеобразную трубку, частично заполненную магнитной жидкостью с расположенньми на противоположных участках измерительными катушками с постоянным шагом, и регистрирующий прибор, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен намагничивающими катушками, расположенными между.трубкой и измерительными катушками, соединенными встречнр-последо- вательно, подключенными к введенному фазовому детектору, на двух других ортогонально расположенных участках трубки размещены аналогичные катушки, причем измерительные катушки соедиГ

Ю.

Составитель В.Александров

Редактор А.Козориз Техред М.Д{щык

Заказ 6066/39 Тираж 680 - Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

нены непосредственно с фазовым детектором, а через введенные вьшрями- тель и дифференциальный усилитель - с генератором синусоидального напряжения, а все намагничивающие катушки включены последовательно.

0

UQ

дЫХ

Фив. 2

Корректор В.Гирняк