Датчик предельного угла наклона объекта Советский патент 1993 года по МПК G01C9/10 

Изобретейие относится к приборостроению и может быть использовано в устройствах регистрации отклонения объектов от горизонтального или вертикального поло- жейия. .

Известен датчик угла наклона обьекта, содержащий корпус, чувствительный элемент в виде шара, магнитную систему и контактную опору, выполненную в виде трех штырей и пружины.:

Наиболее близким к предлагаемому является датчик предельного угла наклона обьекта, содержащий корпус из изоляционного материала со встроенными в него кон- тактными пластинами, чувствительный элемент в виде шара, радиус которого меньше радиуса изгиба свободного конца контактной пластины.

Недостатком известного датчика является низкая точность из-за наличия двух переходных контактов контактная пластина - шар и малого давления в переходных контактах, не превышающего половины веса шара.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения количества переходных контактов и увеличения давления в них.

Поставленная цель достигается тем, что датчик предельного угла наклона обьекта, содержащий корпус из изоляционного материала, первую и вторую контактные пласти- ны, расположенные с зазором друг относительно друга, и чувствительный элемент в виде шара, снабжен ограничителем, первая контактная пластина выполнена U- образной из упругого материала и закреплена верхней прямолинейной частью в верхней части корпуса, вторая контактная пластина выполнена плоской и закреплена в нижней части корпуса, при этом диаметр шара выполнен меньше, чем расстояние между прямолинейными частями первой .контактной пластины, а ограничитель расположен над нижней прямолинейной частью контактной пластиньГна расстоянии не менее радиуса шара от ее конца.

На чертеже представлен датчик предельного угла наклона объекта.

Датчик содержит корпус 1 из изоляционного материала, вторую контактную пластину 2, выполненную плоской, первую

XI

О СП

ю со о

контактную пластину 3, выполненную U-об- разной из упругого материала, шар 4. Контактные пластины 2 и 3 закреплены на корпусе 1, а расстояние между прямолинейными частями первой контактной пластины 3 больше диаметра шара 4. С контактными пластинами 2 и 3 электрически соединены клеммы 5 и 6 для включения датчика в электрическую цепь. В верхней части корпуса 1 закреплен ограничитель 7, расположенный на расстоянии не менее радиуса шара 4 от .свободного конца нижней прямолинейной части первой контактной пластины 3.

Датчик работает следующим образом.

В исходном состоянии датчик находится в горизонтальном положении, шар 4 - в левой части корпуса 1, как показано на чертеже, контактные пластины 2 и 3 не замкнуты. При наклоне объекта, на котором закреплен датчик, вправо шар 4 под действием силы тяжести также перемещается вправо и накатывается на вторую контактную пластину 2 и свободный конец первой контактной пластины 3, которая замыкается с пластиной 2. Ограничитель 7 удерживает шар 4 на свободном конце первой контактной пластины 3, не позволяя ему скатываться в изогнутую часть пластины. Для возврата датчика в исходное положение необходимо отклонить его влево, так как при горизонтальном положении датчика шар 4 останется на пластине 3. Этим достигается гистерезис характеристики датчика, который может регулироваться наклоном пластин 2 и 3 в исходном положении. Давление в единственном переходном контакте контактная пластина - контактная пластина

может достигать веса шара 4 за вычетом силы упругости свободного конца контактной пластины 3, которая может регулироваться подбором материала и длины пластины.

при использовании предлагаемого датчика на объектах с большими углами наклона для сохранения силы давления в переходном контакте контактная пластина 2 и свободный прямой конец контактной

пластины 3 могут иметь изгиб с радиусом, определяемым из условия равенства максимального угла наклона датчика углу, образованному горизонталью и касательной к контактным пластинам, проведенной в точке, над которой расположен ограничитель 7. Для регистрации углов наклона объекта в других направлениях на нем могут быть установлены аналогичные датчики с соответствующей ориентацией, которые могут

быть объединены в единую конструкцию типа ромашка.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый датчик имеет более высокую точность за счет уменьшения количества переходных контактов, увеличения давления в них, а также за счет возможности увеличения площади контактирования контактных пластин.

Использование: в устройствах регистрации отклонения объектов от горизонтального или вертикального положения. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 с встроенными контактными пластинами 2 и 3 и чувствительный элемент в виде шара 4. Одна контактная пластина закреплена в нижней части корпуса, а вторая выполнена С-образной, при этом диаметр шара меньше, чем расстояние между прямолинейными частями контактной пластины 3. 1 ил.

Формула изобретения Датчик предельногоугла наклона объекта, содержащий корпус из изолированного материала, первую и вторую контактные пластины, расположенные с зазором друг относительно друга и чувствительный элемент в виде шара, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен ограничителем, первая контактная пластина выполнена U-образной из упругого

материала верхней прямолинейной частью в верхней части корпуса, вторая контактная пластина выполнена плоской и закреплена в нижней части корпуса, при этом диаметр шара выполнен меньше, чем расстояние между прямолинейными частями первой контактной пластины, а ограничитель расположен над нижней прямолинейной частью контактной пластины на расстоянии не менее радиуса шара от конца.