ЭЛЕКТРОННЫЙ УРОВЕНЬ Советский патент 1966 года по МПК G01C9/18 

Известные электронные уровни, выполненные на базе нузырьковой ампулы, преобразованной с помощью электродов, введепных внутрь нее, в дифференциальные емкостные датчики, включенные в дистанционную систему регистрации, не обеспечивают одновременного измерения углов наклона в любом направлении горизонтальной плоскости.

Предлагаемый уровень нозволяет измерять нолный вектор угла наклона в точке, где он устанавливается. Достигается это тем, что дистанционная система регистрации нредставляет собой симметричиую двухканальную электронную схему, каждый из каналов которой содержит ключевой амплитудно-фазовый детектор, ко входу которого через эмиттерный повторитель подключен емкостпый датчик, а к выходу - соответствующие пластины электроннолучевой трубки. При этом центр беспараллаксной щкалы трубки электрически совмещен с верщиной конической новерхности ампулы. Кроме того, для новыщения точности отсчета в конструкции уровня предусмотрены емкостный зонд и регулировочный стержень. Введенные внутрь ампулы они позволяют измерять и регулировать размеры пузырька.

уровня; иа фиг. 3 - шкала электроннолучевой трубки.

Чувствительный элемент уровня - амнула - состоит из двух герметичных отсеков, в верхнем из которых размещена пластмассовая чаша / с крышкой 2. Верхний отсек почти полностью заполнен диэлектрической жидкостью через отверстие, закрытое пробкой 3. Крышка 2 имеет с внутренней стороны коническое углубление, в вершине которого при горизонтальном ноложении амнулы за счет ненолного занолнения жидкостью чаши образуется газовый нузырек 4.

В чаше на опорах 5 укреплены электроды

6, 7, 8 и 9 дифференциальных емкостных датчиков, стержневые выводы 10 от которых нронущены в ннжний отсек //.В нижнем отсеке расноложены элементы входной части электронной схемы: трансформаторы 12 и эмиттерные повторители 13. Ампула уровня подключена к электронной схеме регистрации кабелем через герметичный переход 14.

Электронная схема регистрацин состоит из двух симметричных каналов, каждый из которых содержит ключевой амнлнтудно-фазовый детектор 15, на вход которого ностунает опорное высокочастотное нанряжение от генератора 16 и сигнал рассогласовання, снимаемый со средней точки трансформатора мостовой

ходе детектора создается постоянное напряжение, величина которого пропорциональна углу наклона ампулы, а полярность - показывает направление наклона. К выходам детекторов подключены соответствующие пары пластин 17 и 18 электроннолучевой трубки 19. Экран трубки имеет беспараллельную шкалу отсчета в полярной системе координат. При этом центр шкалы электрически совмешен с вершиной конической поверхности ампулы уровня.

Для повышения точности отсчета в ампулу введен емкостный зонд 20, включаемый в электронную схему в режиме калибровки с помощью усилителя 21, а через крышку 2 пропущен регулировочный стержень 22. Положение стержня фиксируется микрометрической головкой 23.

Стрелочный прибор 24 позволяет вести автономный отсчет углов наклона в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Электронная схема включает также узел 25, служащий для предохранения люминофора экрана трубки от выгорания при неподвижном положении светящегося пятна на экране.

Описанный электронный уровень может быть использован для решения круга задач по высокоточному измерению пространственного положения объектов относительно равнодействующей сил тяжести.

Предмет изобретения

1. Электронный уровень, содержащий круглую пузырьковую ампулу из электропровод5.щего материала с внутренней конической поверхностью при вершине, преобразованную с помощью взаимно перпендикулярных электродов, введенных внутрь ампулы, в два дифференциальных емкостных датчика, включенных в дистанционную систему регистрации, отличающийся тем, что, с целью измерения полного вектора угла наклона в любом направлении горизонтальной плоскости, дистанционная система регистрации выполнена по

симметричной двухканальной электронной схеме, каждый из каналов которой содержит ключевой амплитудно-фазовый детектор, ко входу которого через эмиттерный повторитель подключен емкостный датчик, а к выходу -

соответствуюшие пластины электроннолучевой трубки с беспараллаксной шкалой отсчета, при этом центр шкалы электрически совмещен с вершиной конической поверхности ампулы.

2. Уровень по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности отсчета путем измерения и регулирования размеров пузырька, внутрь ампулы введены емкостный зонд и регулировочный стержень с микрометрической

головкой.

2J

/g-H

1 iii I irrr

IZJ

;

////////////7///W/,

i719

иг 2