Датчик угла наклона объекта Советский патент 1993 года по МПК G01C9/32 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использо- в системах контроля угловых параметров.

Цель изобретения - повышение точно- с|и.

; Таким образом, отличительными призраками заявляемого устройства являются: выполнение корпуса устройства цилиндрической формы, размещение в его верхней чгюти по внутреннему периметру кольцево- гс волоконно-оптического световода с удаленной оболочкой и изменяющемся вдоль оптической оси показателем преломления материала световода.

Сущность изобретения поясняется чер- тфками, где: на фиг. 1 изображен предлага- ефый датчик в статическом состоянии, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - то же, в динамике.

; Датчик содержит корпус 1, заполненный жидкостью 2 с пузырьком газа 3, источник излучения 4, волоконно-оптический свето- во|д 5 и приемник излучения 6.

Устройство работает следующим образом.

Световое излучение от источника 4 посредством световода попадает на приемник излучения 6, сигнал которого контролируется измерительной схемой (на чертеже не показано). При нахождении устройства в горизонте пузырь 3 устанавливается так. чтобы он не входил во взаимодействие со световодом 5, что обеспечивается его взаимодействием с крышкой корпуса 1. При нарушении равновесного состояния пузырек газа 3 перемещается в противоположную сторону наклона ,-t входит в соприкосновение со световодом 5. При этом для части лучей, проходящих внутрь световода, нарушается условие полного внутреннего отражения на границе световод-пузырек, и они покидают световод и входят в пузырек. Соответственно изменяется интенсивность потока, падающего на . приемник излучения, что фиксируется измерительной схемой. Так как световод выполнен с изменяющимся вдоль оптической пси показателем преломления материала световода, угол конуса световых лучей по мере их

сл

С

00 СА VJ

О

движения вдоль световода, с которого по всей длине удалена оболочка, монотонно изменяется, т.е. для каждого участка световода имеются световые лучи, для которых с прикосновением с пузырьком из-за разной плотности среды пузырька и жидкости нарушается условие внутреннего отражения материала световода. Соответственно происходит изменение интенсивности светового потока, падающего на приемник излучения, что фиксируется измерительной схемой, определяющей сторону отклонения корпуса устройства от плоскости горизонта. По сравнению с прототипом, достигается положительный эффект, так как выполнение корпуса цилиндрической формы и размещение по его внутреннему периметру кольцевого волоконно-оптического световода с удаленной оболочкой и изменяющимся

5

вдоль оптической оси показателем преломления материала световода позволит путем определения положения горизонта при его изменениях всех плоскостей расширить диапазон работы устройства.

Формула изобретения Датчик угла наклона объекта, содержащий ампулу, выполненную в виде вертикального цилиндра, заполненную жидкостью с пузырьком газа, приемник и источник излучения, оптически сопряженные друг с другом через световод, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, световод выполнен кольцевым с удаленной оболочкой по всей его длине и с изменяющимся вдоль оптической оси показателем преломления и установлен в верхней части ампулы по ее внутреннему периметру.

Использование: в системах контроля угловых параметров. Сущность изобретения: устройство содержит ампулу 1 с пузырьком газа 3, приемник излучения 6. источник излучения 4, световод 5, выполненный кольцевым с удаленной оболочкой по всей его длине и с изменяющейся вдоль оптической оси показателем преломления и установленный в верхней части ампулы по ее внутреннему периметру. 3 ил,

фЈ/&1