Устройство для определения углов наклона объектов Советский патент 1975 года по МПК G01C9/36 

ми сферами большого диаметра (верхнее и нижнее основание ампулы) и боковой поверхностью призмы, с квадратным основанием, вертикальная ось которой проходит через центр шара.

На верхнюю сферическую поверхность ампулы нанесен чувствительный слой р-н материала в вице четырех узких полос фотоэлементов 3-6, ОЕИ которых представляют собой цуги больших окружностей, лежащих во взаимно перпендикулярных плоскостях, параллельных граням призмы, образующей боковую поверхность ампулы 1. Горизонтальные прямые ОХ и ОУ, совпадающие в плане с проекциями осевых дуг фотоэлементов 3-6, служат осями, относительно которых измеряется наклон объекта.

Газмеры возду 1ного пузырька 2 выбирают так, 4To6i i при измерении датчиком предельных наклона об-ьектов, при которых воздушный пузырек находится у бковой поверхности ампулы, еще не деформируясь (такое положение пузырька показано условно без наклона ампулы (пунктиром), он частично был расположен под фотоэлементами 3-6.

На нижнюю сферическу О поверхность ампулы 1 нанесен слой люминофора 7 постоянного действия, образованного добавлением в него радиоактивных веществ, излучение KOTOpbix возбуждает .пюминофор.

Выполнение нижлего основания ампулы в вице сферы, концентричной сфере верхнего основания, и использование в качестве источника света люминофора вместо традиционной лампочки, позволяют получить равномерную оснап1енность

номерную освещенность полости ампулы 1 и уменьшить габартъ датчика.

Датчик работает следукнцим образом. Световой поток, излучаемый слоем люминофора 7, прохо ч через полупрозрачную жидкость, ослабл / :ся и освещает фотоэлементы 3-6, причем в месте расположения прозрачного воздушного пузырька 2 освещенность участков фотоэлементов болыие. I ри горизонтальном положении датчика длины участквв полосовых фотоэлементов, находящихся над пузырьком 2 и, следовательно, более освещенных, равны.

В этом случае общая освещенность фо тоэлементов и генерируемые ими э. д. с. одинаковы, и, следовательно, nonapHbie разности э. д, с. генерируемых фотоэлементов, расположенных вдоль дуг, проекции которых совпадают в плане соответственно с осями ОХ и ОУ, раны нулю. Измерение этих попарных разностей э.ц.с. проиавопится любым известным методом аналоговой | техники. Таким образом, равенство нулю разностей указанных э.д.с. свидетельствует о горизонтальном положении датчика. При произвольном наклоне датчика относительно обеих его осей ОХ и ОУ (в пределах границ измерения) воздушный пузырек 2 перемещается, стремясь занять наиболее высокое положение в полости ампулы 1, При этом длины более освеще}шых участков фотоэлементов 3-6 оказываются

разными и разности генер1фуемых ими э.д.с. становятся отличными от нуля пропорционально углам наклона, а знак этих разностей зависит от направления наклона , относительно каждой из осей.

Разность э.д.с., генер}фуемых фотоэлементами 3 и 4, пропорциональна углу наклона датчика вокруг оси ОУ, а разность э.д.с. генерируемых фотоэлементами 5 и 6, пропорциональна углу наклона датчика вокруг оси ОХ.

Если угол наклона датчика вокруг одной из осей например ОУ, изменяется, то пузырек 2 перемещается в новое положение. При этом разность длин участков фотоэлементов 3-4, находящихся под пузырьKONi, и, следовательно, более освещенных, изменяется, а разность длин аналогичных I участков фотоэлементов 5 и 6 останется постоянной. Это означает, что поворот датчика относительно одной- из осей не.приво.дит к изменению его показаний о наклоне объекта относительно другой оси, так как входными, сигналами датчика служат попарные разности генерируемых фотоэлементамп э.д.с.

Предмет изобретения

Устройство для определения углов наклона объектов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, содержащее прозрачную ампулу, выполненную в виде части квадратного параллелепипеда, запо:и енную полупрозрачной жидкостью со светопроницаемым пузырьком, источник света, например в виде люминофора постоянного действия, и фогоэлектрический преобразователь, расположенный на верхнем сферическом основании а., о т л и ч а ю щ е 8 с; я тем, что, с целью определения углов наклона в двух плоскостях одновременно, преобразователь вьп олнен в виде четырех фотоэлементов, чувствительные слои которых нанесены вдоль ду1 больших окружностей верхнего основания ампулы в форме полос, (нирина которых как минимук на порядок меньше длины, а люм.п.нофор нанесен на нижнее сферическое основание, концентричное верхнему.