Устройство для измерения угла наклона Советский патент 1990 года по МПК E21B47/02 

i

(21)4413484/23-03

(22)19.04.88

(46) 23.02.90. Бюл. S 7

(71)Государственный институт по проектированию оснований и фундаментов Фундаментпроект

(72)В.В.Бочаров, В.В.Николаев и А.М.Жижко

(53) 622.241.7(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 1150352, кл. Е 21 В 47/02, 1983.

Бычков О.Д. Уровни и микронивелиры и их применение для геодезической выверки конструкций. - М.: Недра, 1973, с. 62-63.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА

(57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерения угла наклона за счет исключения влияния температуры окружающей среды. Устройство содержит частично заполненные электропроводящей жидкостью 9 основной корпус (К) 1 и дополнительный К 4, жестко связанные между собой. В основном К 1 установлены основной центральный электрод (Э) 5 и четыре основных боковых Э 6, размещенных под углом 90°. Основной

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерения угла наклона за счет исключения влияния температуры окружающей среды. Устройство содержит частично заполненные электропроводящей жидкостью 9 основной корпус (К) 1 и дополнительный К 4, жестко связанные между собой. В основном К 1 установлены основной центральный электрод (Э) 5 и четыре основных боковых Э 6, размещенных под углом 90°. Основной Э 5 подключен к источнику напряжения U_п, размещенному снаружи К 1. Внутри К 4 установлены дополнительный центральный Э 7 и четыре дополнительных боковых Э 8, размещенных под углом 90°. Дополнительный Э 7 заземлен, а основные Э 6 соединены крест-на-крест с дополнительными Э 8. При наклоне К 1 изменяется сопротивление участков ОА, ОВ, О₁A₁ и ОВ₁ жидкости 9 между Э 6 и 8. Это приводит к появлению напряжения разбаланса на Э 6, по величине которого определяют угол α наклона. 3 ил.

4ь

СО

о

1C

t 5 подключен к источнику напряжения уп, размещенных снаружи К 1. Внутри

4 установлены дополнительный центральный Э 7 и четыре дополнительных роковых Э 8, размещенных под углом $0°. Дополнительный Э 7 заземлен, а основные Э 6 соединены крест-накрест

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения угла наклона, в частности для из- керения кривизны скважины.

Цель изобретения - повышение точ- I|OCTH измерения за счет исключения влияния температуры окружающей среды.

На фиг. 1 приведено устройство лля измерения угла наклона; на пиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на (jinr. 3 - эквивалентная электрическая схема.

Устройство содержит основной Пластмассовый цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и жестко связанный Ьерегородкой 3 с корпусом 1 дополнительный корпус 4, размещенный соосно с корпусом 1. В основном корпусе 1 установлены основной центральный электрод 5 и четыре основных боковых (электрода 6, размещенные под углом 90°.

В дополнительном корпусе 4 устанолены дополнительный центральный элек Ьок 1 и четыре дополнительный боковы электрода 8, размещенные под углом 90°. Основной 1 и дополнительный 4 корпуса частично заполнены электро- проводящей жидкостью 9. В перегород- ке 3 и в крышке 2 выполнены отверсти с герметичными уплотнениями 10. Основные боковые электроды 6 одним концом через герметичные уплотнения 10 выведены в дополнительный корпус 4 и соединены проводниками 11 крест- накрест с дополнительными боковыми электродами 8, а другим Концом электроды 6 через герметичные уплотнения в крышке 2 выведены наружу и присоединены к измерительному прибору 12. Основной электрод 5 выведен через крышку 2 и подключен к источнику (не показан) напряжения Un, а дополнительный центральный электрод 7 заземлен .

Устройство работает следующим образом.

с дополнительными Э 8. При наклоне К 1 изменяется сопротивление участков ОА, 0В, 0,А, и О (В, жидкости 9 между Э 6 и 8. Это приводит к появлению напряжения разбаланса на Э 6, по величине которого определяют угол d наклона. 3 ил.

0

5

0

При отклонении оси корпуса 1 от вертикали изменяется площадь поперечного сечения участков ОА и 0В электропроводящей жидкости 9 в основном корпусе 1 и участков 0,А1 и О,В, электропроводящей жидкости 9 в дополнительном корпусе 4. В результате этого изменения на боковых электродах 6 появляется сигнал разбаланса, измеряемый прибором 12, по показаниям которого определяют угол наклона.

При произвольном угле отклонения оси корпуса от вертикали величины сопротивлений R ,,Rj,R sH Rj в эквивалентной электрической схеме устройства (фиг, 3) соответствуют сопротивлениям участков АО, 0В, , и 0, жидкости соответственно.

Величины сопротивлений определяютсоотношениями

ся

RieFi« T. ) 7-eO+«f);

R3 F3 r/1+vt); R,F4(cO r,(1+vt),

5

0

5

где о( - угол наклона оси корпуса от

вертикали;

v - удельное сопротивление жидкости при 0°С. температурный коэффициент

сопротивления жидкости; t - температура жидкости; F(eO - величина, зависящая от угла наклона.

В результате наклона оси корпуса на угол ol величина рассогласования напряжений U, и U2 равна

,..Un

F(oO П,() (FT(5)+F4(rf))f,(T+vt) FsU)Te(1+4) 1

(; U)+F 3(5П fo( 1 +vt) Г

0 FsU)

U.

F

1

HFXcO- vS) f lT) +ГГШ

(1)

Из выражения (1) видно, что величина & U не зависит ни от изменения удельного сопротивления электропроводящей жидкости, ни от изменения температуры жидкости.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения угла наклона за счет исключения влияния температуры окружающей среды.

Формула изобретения Устройство для измерения угла наклона, содержащее частично заполненный электропроводящей жидкостью основной цилиндрический корпус, в котором установлены основной центральный электрод и четыре основных боковых электрода, размещенных под углом 90°, и источник напряжения, размещенный

15

Фиг.1

о1544962

снаружи корпуса, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния .температуры окружающей среды, оно снабжено жестко связанным с основным корпусом и размещенным соос- но с ним дополнительным корпусом, частично заполненным электропроводящей жидкостью, и установленными в дополнительном корпусе дополнительным центральным электродом и четырьмя дополнительными боковыми электродами, размещенными под углом 90°, при этом

основные боковые электроды соединены крест-накрест с дополнительными боковыми электродами, источник напряжения подключен к основному центральному электроду, а дополнительный

центральный электрод заземлен.

1

w

nl

Т

Фиг.З