Датчик углов наклона Советский патент 1976 года по МПК G01C9/02 

(54) ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОНА

1

Изобретение относится к области нзме1рительной техники и может быть использо|вано в приборостроении для измерения углов наклона промышленных агрегатов, специаль ных объектов и др.

I Известен индукционный дифференциальноЬолиноидный датчик угла наклона, основанный на изменении индуктивности катушки |за счет /изменения магнитного сопротивлеВИЯ цепи. Он состоит из немагнитной гер.метнзированной радиально изогнутой трубки, внутри которой свободно расположен ферромагнитшарик, служащий якорем. По наруж|ному диаметру трубки располагаются симмет рично относительно центра две катушки ин ктивности. Трубка и катушки соединены с корпусом неподвижно. При наклоне корпуса шарик перемещается в ту или другую сторону, изменяя индуктивность катушек, вклк |ченных По дифференциальной схеме в цепь {переменного тока. Известны также датчики (положения, содержащие корпус, трубку с ;чувствительным элементом, выполненным из ферромагнитного материала, источник

магнитного поля, полупроводниковый магив- точувствительный элемент.

Предлагаемый датчик проще и надежнее, :особенно при работе датчика в зоне радиоактивного излучения и при изменениях окру |жающей температуры. Это ьсстигается тем, что в датчике магниточувствительные элементы, выполненные в виде герметнзнрова jHbJX магнитоуправллемых контактов, распо|ложены со стороны наименьшего радиуса |кривизны трубки симметрично относительно источника магнитного поля, установленного ICO стороны наибольшего радиуса. Ма ннтоуправляемые контакты при этом по/ислюча|ются к высоковольтному нсточшку постоян iHoro тока через переменные резисторы по дифференциальной схеме. Измеритель напря1жения, указывающий величину угла наклона включается в диагональ моста, образсюанндго магннтоуправляемыми контактами н пе-х временными резисторами. i На фиг. 1 схематически изображен углов наклона, обошй вид; на фиг. 2 Электрическая схема включения магннтоуправляемых контактов.

Ни корпусе 1 неподвижно размешена герметизированная рвдиально изогнутая трубка 2 из немагнитного материала. Внутри трубки 2 помещается свободно шарик 3 из магнитного материала. Герметизирован-, ные магнитоуправляемые контакты (МК) 4 крепятся к корпусу 1 и расположены симметрично относительно постоянного магнита 5 со стороны наименьшего радиуса кривизны трубки 2. Постоянный магнит Уисточ- ник магнитного поля) располагается снаружи трубки 2 по ее середине со стороны наибольшего радиуса кривизны. Магнитоулравляемые контакты 4 подключаются через переменные резисторы 6 к высоковольтному источн1ску постоянного тока 7. Измеритель напряжения 8 с нулем посередине шкапы, проградуированной в единицах измеряемого угла наклона, включен в диагональ моста, образованного контактами 4 и переменными ресюторами 6.

В исходном состоянии, когда угол наклона датчика равен нулю, шарик 3 находится против центра постоянного магнита 5. За счет симметричного расположения магнитоуправляемых контактов 4 относительно постоянного магнита 5 его магнитное силовое воздействие равно для обоих магнитоуправ-/ ляемых контактов. В промежутке между контакт -деталями (рабочем зазоре) магнитоуправляемые контакты под действием источтника тока 7 возбуждают тлеющий разряд . силой тока в десятые доли миллиампера. Величина разрядного тока при этом регулируется с помощью переменных резисторов 6. Равенство разрядных токов в МК определяет равенство падений напряжений на них, а сл.едователыю равенство потенциалов в точках А и В схемы, к которым подключен из-1

Г

f.

мернтель напрюкения d. При этбм его стредка остановится посередине шкалы на нуле. I При отклонении объекта шарик 3 сместит Ья под действием сил тяжести относительно

)аостояниого магнита 5. Равенство магннтJHoro силового воздействия на магнитоуправряемые контакты 4 нарушится в изменится величина рабочих зазоров МК. Незначйтёлымое изменение рабочего зазора вызывает

«значительные изменения падения напряжения на МК. Баланс моста нарушается и стрелка измерителя напряжения 8 отклоняется от своего нулевого положения, указывая на .велитану угла отклонения объекта. При наклоне объекта в противоположную сторону стрелка измерителя напряжения 8 тоже клонится в противоположную сторону, фиксируя не только величину, но и направление отклонения объекта.

Формула изобретения

Датчик углов наклона, содержащий корпус, радиально изогнутую |Трубку с помешенным в ней чувствительным г лементом - шав риком из ферромагнитного материала, источник магнитного поля, магниточувствительнь/й элемент и источник тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности

датчика, в нем магниточувствительные эле- менты выполнены в виде герметизированных магнитоуправляемых контактов и расположены со стороны :наименьшего радиуса кривизны трубки симметрично относительно источкика магнитного поля, причем последний установлен со стороны наибольшего радиуica, а контакты включены в цепь источника .тока по дифференциальной схеме.

5 4

J

4 А:

X