Датчик углов наклона Советский патент 1981 года по МПК G01C9/36 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для определения углов наклона объектов, произвольно ориентированных в пространстве.

Известно устройство для определения угла наклона объектов, содержащее корпус с полостью, частично заполненной непрозрачной жидкостью и выполненной в виде двух сообщающихся сосудов, в одном из которых установлены источник света и светоприемник в виде пучка световодов, конец которых расположен под острым углом относительно дна корпуса, а верхние выходные торцы световодов подведены к цифровой шкале 1.

Однако это устройство позволяет измерять угол наклона объектов только в одной плоскости.

Известен также датчик углов наклона, содержащий корпус с полостью, частично заполненной непрозрачной жидкостью, источник света, расположенный напротив входа светоприемного блока, выполненного в виде оптиковолоконных световодов, входные торцы которых, срезанные под углом и образующие конус, помещены в полость, а выходные торцы подведены к однозначным /т,елениям шкалы 2.

Недостатком известного устройства является трудность градуировки шкалы, которая осуществляется путем последовательного наклона датчика на каждую угловую единицу с одновременным фиксированием места расположения границы засветкп на шкале. Такую тарировку следует производить раздельно для каждой единицы пространственного измерения угла наклона датчика. На выполненной таким образом шкале однозначные ее деления не образуют концентрические окружности, что затрудняет определение по ней пространственного направления угла наклона объекта.

Целью изобретения является упрощенне градуировки шкалы, повышение точности определения пространственного направления угла наклона объекта.

Поставленная цель достигается тем,что в известном датчике углов наклона, содержащем корпус, полость, частично заполненную непрозрачной жидкостью, оптиковолоконный светоприемный блок с выходными торцами световодов, подведенными к отсчетной шкале, и источник света, полость с непрозрачной жндкостью размещена в светоприемном блоке, входные торцы которого находятся в квазиконтакте со CTeiiKay и ПОЛОСТИ, а источник света размещен над отсчетной шкалой напротив стенок полости.

На фиг. 1 и 2 изображен датчик в двух проекциях. Датчик содерн ит корпус 1 с полостью 2, частично заполненной непрозрачной и песмачивающей жидкостью 3, светопрнемньгй блок 4, составленный из оптиковолокон, входные торцы которых находятся в квазиконтакте со стенками полости 2, которая иметь н иную форму, но обязательно в виде фигуры враш;ения. Выходные торцы световодов подведены к отсчетной шкале 5, причем световоды, входные торцы которых лежат в одном поперечном сеченнн, подведены к одноименным делениям шкалы, которые образуют окружность. Над отсчетной шкалой размеш,ен источник света 6. Работа датчика углов наклона заключается в следующем. При установке датчика на новерхкость контролируемого объекта жидкость 3 оттекает от части входных торцов световодов светоприемного блока 4 на величину, зависящую от искомого угла наклона. Входные торцы световодов, расположенные выше уровня жидкости, засветятся от источника, света 6. Одновременно засветятся соотвстствующие выходные торцы светоприемного, блока. Угол наклона контролируемого об7эекта фиксируется на щкале 5 засвечиванием ее участка, ограниченного кривой,. имеющей форму параболы, направление ветвей которой искажает пространственное направление угла наклона. Равным углам, наклона будут соответствовать одинаковые перемещения уровня жидкости, не зависящие от пространственной ориентации дат чика. Поэтому совокупность одноименных, делений шкалы бз.дет образовывать концентрические ОКрул Н()СТИ. Предлагаемый датчик позволит упростить градуировку отсчетной шкалы, которую можно будет изготавливать отдельно, градуируя ее согласно зависимости, определяемой формой полости. Использование предлагаемого датчика углов наклона упростит также ориентацию онор электролиний высокого напряжения, выставление но вертикали буровых установок, станков и т. п. Формула изобретения Датчик углов наклона, содержащий корпус, выполненную в виде тела вращения полость, частично заполненную непрозрачной жидкостью, оптиковолоконный светоприемный блок с выходными торцами световодов, подведенными к отсчетной шкале, и иеточник света, о т л и чающийс я тем, что, с целью упрощения градуировки шкалы, в нем полость с непрозрачной жидкостью размещена в светонриемном блоке, входные торцы которого находятся в квазиконтакте со стенками полости, а источник света размещен над отсчетной шкалой напротив стенок полоети. Источники информации, принятые во внимание при экепертизе: 1. Авторское свидетельство N° 474679 кл. G 01 С 9,/02, 31.01.73. 2. Авторское свидетельство № 507129, кл. G 01 С 9/36, 31.01.73.