ПАТЕНТНО-ТЕХН;14ЕГКАЯБИБЛИОТЕКАБ. Г. Смирнов Советский патент 1971 года по МПК G01C9/08 

Изобретение относится к области нриборостроения.

Датчики углов наклона с комненсатором влияния инерционных сил устанавливаются в ирофилографах для выдачи интегрирующему звену угловых данных, лишенных ошибки, вызываемой ускорениями при перемещении ирофилографа с изменяющейся скоростью.

Действие комиенсатора влияния инерцион1;ых сил основано на том, что к датчику углов наклона маятникового типа нри изменении скорости прокатывания профилографа прикладывается компенсационный момент, равный по величине моменту от сил инерции и противоположный этому моменту по знаку,

Известны датчики углов наклона, содержащие измерительный астатический маятник, выполненный в виде упругой пластины с зеркалом, укрепленным на ее верхнем конце, п физический маятник, служащий механическим компенсатором влияния инерционных сил.

С целью упрощения конструкции и регулировки датчика с компенсатором предлагается выполнить измерительный маятник астатичесКИМ на упругой подвеске, нижний конец которой закреплен к физическому маятнику вблизи его центра тяжести, а центр тяжести измерительного маятника должен находиться на уровне между осью подвески физического

маятника и местом закрепления упругой пластины.

На фиг. 1 изображен датчик углов наклона с комненсатором, конструктивная схема; на фиг. 2-принцип действия компенсатора.

Датчик углов наклона с компенсатором влияния инерционных сил содерл-;ит маятник / с массой nil п расстоянием от оси О подвеса до центра тяжести массы равном /х. В центре тяжести маятника 1 укреплен конец упругой пластины 2.

На верхнем ее конце установлен отражательный элемент 3, винт 4 с гайкой 5 и контргайкой 6 для регулировки компенсации влияния инерционных сил и винт 7 с контргайкой 5 для регулирования наклона отражательного элемента в исходном полон-:ении астатического маят1н ка. Система помещена в корпус 9. Для демпфирования использован жидкостный демпфер, например полиметилсилоксановая жидкость, которая полностью заполняет корпус 9 датчика. Для выхода пузырьков воздуха при заливке датчика служит отверстие, закрываемое после заливки винтом 10. Для устранення разности давлений при изменении температуры служит эластичная диафрагма //. Выдача угловых данных осуществляется с помощью автоколлпмационной системы, объективом которой служит линза 12. Маятник / может быть подвешен на любой подвеске,

обеспечивающей высокую чувствительность датчика. На схеме он поворачивается относительно оси 13.

Принцип действия компенсатора основан на том, что при воздействии ускорений физический маятник и астатический (измерительHbiii) разворачиваются так, что отражательный элемент (плоское зеркало или нрямоугольиая призма, расположенная гипотенузой гранью в параллельном ходе автоколлимациоиной схемы) перемещается параллельно самому себе, и световое пятно в фокальной плоскости объектива не смещается. Время подхода к новому по.чожению равновесия маятников прн воздействии ускорения должно быть одинаковым и в апериодическом режиме. Это достигается соответствуюн1им соотноН1ением площадей сопротивления демпфирующей жидкости маятников и соответствующей ее вязкостью.

При измерении угла наклона система работает как обычный маятниковый датчик в апериодическом режиме.

Для компенсации влияния ускорений необходимо, чтобы физический маятник иод действием ускорений повернулся относительно Oj на тог же угол, что и отражательный элемент, установленный на верхнем конце упругой пластипы пзмерительного маятника. При этом сумма моментов относительно оси иоворота Oi должна быть равна нулю.

На фиг. 26 показан датчик в установившемся режиме.

Для комиенсации влияния инерционных сил подвижная система должна работать в

анериодическом режиме с выполнением условий:

gllm.

; P.

ГnuL,

48

L + m-:)

где m - масса физического маятника;

m - масса астатического (измерительного) маятника;

g - ускорение силы тяжести; /I - длина физического маятника; /2 - длина астатического маятника; b-ширина унругой пластины; /г - толщина унругой пластины;

Е - модуль унругости упругой пластины; л 3,14; PZ т ёПредмет изобретения

Датчик углов наклона, содержащий измерительный астатический маятник, выполненный в виде упругой пластины с зеркалом, укрепленным на ее верхнем конце, и физический маятник, служащий механическим компенсатором влияния инерционных сил, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и регулировки компенсатора, в нем

нижний конец унругой нластины закреплен вблизи центра тяжести физического маятника, а центр тяжести измерительного маятника расположен между осью подвески физического маятника и местом закрепления упругой

нластины.