Наклономер Советский патент 1992 года по МПК G01C9/06 

«г

/

w

Ј

-Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях малых углов наклона. Кварцевый наклономер содержит выполненные из одной детали раму 4 и маятниковый подвес 2, которые соединены друг с другом через два шарнирных узла 3. Дня повышения чувствительности .каждый шарнирный узел выполнен в виде двух обращенных один к другому конусов с общей вершиной, диаметр которой не превышает 20 мкм, а длина шарнирного узла не превышает 0,5 мм, 3 ил.

8

Sr S

/

Фиг. 1

VI К

Ј CJ 00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения при геодезических наблюдениях и геофизических исследованиях, а также для измерения малых углов наклона промышленных объектов.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема наклономера; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг, 3 - измерительная схема.

Устройство содержит инерционную массу 1 на маятниковом подвесе 2, шарнирные узлы (пережимы) 3, связывающие подвес с рамой 4. Дифференциальный емкостной преобразователь содержит две неподвижные пластины 5, приваренные к раме. При этом инерционная масса с элементами подвеса и неподвижные пластины металлизированы. Пластины связаны через переключающее устройство 6 с генератором 7. Наклономер, переключающее устройство и генератор устанавливаются на основании 8. Измерительная схема и схема управления содержит частотомер 9, блок 10 управления и записывающее устройство 11.

Наклономер работает следующим образом.

При наклоне а происходит изменение зазоров х в двух измерительных емкостях, образованных неподвижными пластинами и инерционной массой, что приводит к изменению величины емкости, Через переключающее устройство они поочередно включаются в контур генератора, частоты которого измеряются частотомером.

Одно измерение сводится к измерению двух частот генератора, соответствующих двум измерительным емкостям. Информация о наклоне содержится в разности частот fi и Ь- Расчет дает формулу для разности частот (А I) в зависимости от наклона а

л iСо | О

Af Со + СпН°-Г

где Со - величина одной измерительной емкости дифференциального преобразователя в начальном положении;

Сп - суммарная паразитная емкость

конструкции и монтажа;

I - эффективная длина маятника; d - зазор между роторной и статорной пластинами в начальном положении;

fo частота генератора в начальном положении.

Управление переключающим устройством, частотомером и записывающим устройством осуществляется блоком управления.

Повышение чувствительности наклономера достигается за счет того, что при выполнении шарнирного узла из одной детали в виде пережима проявляются такие свойства кварцевого стекла, как

наименьшие механические потери (наименьшее рассеивание энергии при деформации), структурная однородность, отсутствие гистерезисных явлений при упругих деформациях..

В данном случае из-за минимальной дли-, ны шарнирного узла (пережима) деформация на растяжение существенно мала, к тому же весь динамический диапазон кручения не более пяти угловых минут, деформация кручения

практически исключает дрейф прибора. Запас прочности (пережима) при кручении и растяжении составляет не менее 1-2 порядка. Формула изобретения Наклономер, содержащий раму, маятниковый подвес, выполненные из кварцевого стекла и соединенные друг с другом через два шарнирных узла, и узел регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, рама и маятниковый подвес выполнены из одной детали, каждый шарнирный узел выполнен в виде двух обращенных один к другому конусов с общей вершиной, диаметр общей части не превышает 20 мкм, а длина шарнирного узла не превышает 0.5 мм.

Фиг. 2