Датчик угла наклона Советский патент 1992 года по МПК G01C9/06 

Фиг.Г

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона объектов, стабилизации объектов в горизонтальной плоскости, например, в системах аварийной .блокировки Грузоподъемных кранов,

Известно устройство для измерения угла наклона объекта, содержащее ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью (МЖ), и размещенные на ней первичную обмотку и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения угла наклона объекта, содержащее ампулу, частично заполненную МЖ, и размещенные на ней первичную обмотку и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, расположенные коаксиально первичной обмотке.

Недостатком известных устройств для измерения угла наклона объектов является низкая точность измерений из-за ошибок, обусловленных воздействием внешних возмущающих факторов.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных воздействием внешних возмущающих факторов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения угла наклона объекта, содержащем ампулу, частично заполненную МЖ, на которой размещены первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, МЖ заключена во введенную оболочку из эластичного диэлектрического диамагнитного материала.

Данная конструкция датчика позволяет за счет уменьшения воздействия внешних возмущающих факторов повысить точность устройства в 5-7 раз.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - график зависимости изменения угла наклона во времени прототипа; на фиг.З - график зависимости изменения угла наклона во времени предлагаемого датчика.

Датчик угла наклона содержит ампулу (фиг.1), частично заполненную магнитной жидкостью (МЖ) 2, заключенной в оболочке 3 из эластичного диэлектрического диамагнитного материала, например из силаксано- вого каучука марки СКТН-М. На ампуле 1 размещена первичная обмотка 4 и две вторичные обмотки 5, включенные встречно- последовательно.

Датчик угла наклона работает следующим образом.

На первичную обмотку 4 подается напряжение питания, создается магнитный поток, проходящий через ампулу 1, частично заполненную МЖ 2, заключенной в оболочке 3 из эластичного диэлектрического диамагнитного материала. Во вторичных обмотках 5 наводится ЭДС, зависящая от разности количества МЖ 2, находящейся в зоне действия вторичных обмоток 5. В свою

очередь, количество МЖ 2, находящейся в. различных частях ампулы 1, зависит от угла наклона объекта. Ввиду того, что вторичные обмотки 5 включены встречно, величина выходного сигнала будет пропорциональна углу наклона, а его фаза будет зависеть от того, в какую сторону происходит наклон. При наклоне объекта оболочка 3 из эластичного диэлектрического диамагнитного материала принимает форму, задаваемую МЖ 2

и стенками ампулы 1.

Зависимость изменения угла наклона во времени показана на фиг.2 (прототип) и на фиг.З - та же, зависимость датчика угла наклона с оболочкой

(Ueb,x),

где Да- отклонение от горизонта, угл.с.;

ивых - сигнальное напряжение. Штриховой линией на фиг.2 и 3 показано после допуска отклонения от горизонта исследуемой поверхности; Т - время, мин.

Плавное изменение кривей (фиг.2) объясняется стеканием магнитной жидкости с погруженной ранее поверхности ампулы. Сравнивая кривые фиг.2 и 3. видно, что датчик со свободной поверхностью жидкости

входит в поле допуска на 14-й мин, а датчик

с эластичной оболочкой - на второй минуте,

Датчик угла наклона с МЖ, заключенной

в оболочку из эластичного диэлектрического

диамагнитного материала, обладает более высокими (в 5-7 раз) точностными характеристиками в фиксированный момент времени, например, при замере на второй минуте в 6,67 раз.

Формула изобретения Датчик угла наклона, содержащий ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью, на которой размещены первичная

обмотка и соединенные встречно последовательно вторичные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных воздействием внешних возмущающих факторов, магнитная жидкость заключена во введенную оболочку из эластичного диэлектрического диамагнитного материала.

J

300 2W 180

т

60

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона объектов, например, в системах аварийной блокировки грузоподъемных кранов. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных воздействием внешних возмущающих факторов, На первичную обмотку 4 подается напряжение питания, создается магнитный поток, проходящий через ампулу 1, частично заполненную магнитной жидкостью 2, заключенной в оболочку 3 из эластичного диэлектрического диамагнитного материала. Во вторичных обмотках 5 наводится ЭДС, зависящая от разности количества магнитной жидкости 2, находящейся в зоне действия вторичных обмоток 5. Количество магнитной жидкости 2. находящейся в различных частях ампулы 1, зависит от угла наклона объекта. Так как вторичные обмотки 5 включены встречно, величина выходного сигнала будет пропорциональна углу наклона, а его фаза будет зависеть от того, в какую сторону происходит наклон. 3 ил (Л С СП с N СО

о г

Л«Г

зоо

2VO

780

/20

Ш

утъ

у//////////.

О

6 8 Ю 12 Т,нин

Фиг 2

Habt&SSg&at.

У///А

У//////////;

6 8Ю

ФигЗ

12 Т, мин