Маятниковый кренометр Советский патент 1978 года по МПК G01C9/12 

. - ,

Изобретение относится к маятниковым

оптико-эиектронным приборам и может быть использовано для измерения углов качки на пример на кораблях.

Известен кренометр для определения oi f кпонения от вертикали движущихся объектов j 1 J, Однако в нём не компенсируются ошйбКИ| вызванные ускорениями и собственными колебаниями маятника. .

Известен стабилизатор угла наклона, со- ц держащий маятниковый датчик, распспоже ный между источником света и фот оприёь никому и исполнительнБ1й мёзсанизм 2 ,

Недостатком этого устройства является то, что в нём учитывается колебание маятн№|5 ка, связанное С;вибрацией; и покачиванием основания, вызванцыми мелкими неровностями рельефа, но не учитывается влияние ине ционных сил.

Целью изобретения является компенсация20 влияния инерционных сил и повыщение точНоо ти измерения углов крена основан1ая.-,

Это достигается тем, что в маятниковый кренометр введена малогабаритная оптико апэктронная следящая система, излучатель 25

. 2

которой и отражающие зеркала закреплены на площадке, выполненной с возможностью поворота в плоскости качания маятника, а фотоприёмник - на подвесе маятника, ;на верхнем и нижнем плечах которого жестко закреплены дв. зеркальньгх отражателя соотавленных из двух зеркал каждый, а ось ПОЛРвеса маятника закреплена на плоЦ1адке, ч&рез исполнит ельный механизм связанной со следящей системой, .

На фиг 1 изображена схема кренометра при наклоне маятника на угол «Л и наклона площадки на угол i фиг. 2 - принципиальная схема маятникового кренометра.

На площадке 1 закреплена ось 2 маятн№ка, на которую установлен маятник 3 на: подвесе 4 На конпах подвеса 4 маятника жёст, ко закреплены ребрами зеркальньш отражатели 5 и 6. К верхнему коНцу подвеса,4 жестко прикрешхена стойка 7, на которой установлен фотрприемник 8, содержащий щелевую диафрагму 9, объектив 1О и приемник 11. На площадке 1 расположен прожектор 12, включающий в себя Излучатели (светодиоды) 13, конденсаторы 14, разделительную призму 15 Е объектив 16, Отражающие зеркала 17 закреплевы на площадке Д., которая может поворачиваться еокруг оси 18 отнсн сительнр основания 19 с помогцью исполнительного /щигателя 20 и зубчатой передачи 21, при этом угол поворота площадки 1 мознно получить с да тчика 22, Малогабаритная ч. оптико-электронная следящая система состоит из прожектора 12, фотоприемника 8 усилит&ля 23, фазочувствительного детектора 24, усилителя MOUiHocTH 25, блока питания 26, Маятниковь1й кренометр работает следук щим образом,, При наклоне маятника 3 совместно с эе{ кальными отражателями 5, 6, на угол о не происходит каких-либо угловых отклонений или линейных смещений пучка лучей, так как, при. покачивании или при вращении системы двух зеркал как твердого телй вокруг ребра пространство изображения остается неподвижным, При смещении ребра параллельно самому себе пространство изображениЯ(Смещается поступательно вместе с . Это смёщеКие прс странстваизображенияjcoMneHcnpyercSi соответствующим перемещексием фскгоприёмн ка 8, так как он закреплен на маятнике. Таким образом компенсируется наклон май ятника под влиянием инерционных сил, обу- : словленных тем, что точка подвеса креномет ра (например, на корабле) совершает в горизонтальном направлении в плоскости возможных качаний прибора колебания, и кренометр совершает вынужденные колебания с амшн тудой о . При наклэне площадки 1 на угол f световой пучок прожект1фа 12, закрепленного на площадке 1, также наклоняется на угол |f относительно зеркального отражателя 5, за- крепленного на маятнике 3, который занимает вертикальное подожёйие,

После отражения в зеркальном отражателе 5, зеркалах 17 и зеркальном отражателе 6 пучок света от прожектора выходит откло ненным от фотоприемника на угол jf. Щелевая диафрагма 9 фотоприемника оказывается в зоне засветки одного из полей прожектора, образуемых изображениями граней призмы 15, Граница соприкосновения полей aacBei ки является равносигнальной зоной, С приёмника 11 будет снят сиг-нал рассогласования, котфый поступает в усилитель 23, где усиливается и поступает дальше в фазоЧувст

подвесе маятника, на верхнем и нижнем плечах которого жёстко закреплены два зеркаш ных отражателя, составпенньхх из двух зеркал каждый, а ось подвеса маятника закреплена на пло дадке, через исполнительный мехащам связанной со следящей системой.

Источники информации, принятые во внв мание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР, № 253391, кл, 01 С 9/12, 1968.

2,Автфское свидетельство СССР, М , ;1сл, «.-01 С. 9/12, 1971, вительный детектор 24, куда такжепоступает опорное напряжение с блока питания 26. Фазочувствительнь1й детектор вырабатывает постоянное напряжение, полярность которого определяет направление смещения равносиз нальной зоны. Снимаемое сдетектора напряжение усиливается усилителем мощности 25, выходной сигнал которого поступает на двигатель 20. Двигатель 20 с помощью редуктора (21) поворачивает площадку 1 вокруг оси .18, закрепленной на основании 19 до тех nqp, пока равносигвальная зона не займет сик метричного, положения относительно щелевой диафрагмы ;9, В этом случае напряжение, снимаемое с детектора, равно нулю, и двигатель прекращает работу. При этом датчик 22 заведен на угол наклона основания, который может быть пepeдан на принимающие посты,; . Описаннь1й маятниковый кренометр позволяет измерять углы качки с высоксй точноотью и П игоден для повседневной эксплуат ции в качестве кренометра, который может быть установлен в любом месте корабля., Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я Маятниковый кренометр, содержащий ме ятншсовый датчик, расположенный между И( точником света и фотоприёмником, исдопнительный механизм, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью компенсациивлияния инерционных сил я-повышения точности измерения углов крена основания, в него введена малогабаритная оптико аиектронная следящая система, излучатель которой и oi ражающие зеркала закреплены на площадке выполненной с возможностью пшорота в плоо Кости качания маятника, а фотоприёмннк - на.

J

fS

П 7

иг f