Двухкоординатное устройство для определения углов наклона объектов Советский патент 1978 года по МПК G01C9/12 

граней корпуса соединены с цилиндрами насосов, поршйи которых служат сердечниками соленоидов, подключенных через источник питания к блоку управления. На фиг. 1 приве,дена при1нципиальная схем.а устройства; на фиг. 2 - корпус с шаром (вид сверху). Устройство содержит корпус 1, в котором подвешен металлический полый шар 2, грани 3 корпуса 7 выполнены пустотелыми и расположены нерлендикулярно плоскости горизонта: неподвиж ные обкЛадки 4 конденсаторов, образованные электропроводяш,ей жидкостью, включены в цепи управляемых автогенераторов 5, 6; полости граней соединены трубка ми 7, 8 (Т, 8) .с цилиндрами 9 и 9 насосов, которые попеременно закачивают электропроводящую жидкость в противолежаш,ие грани корпуса, что осуществляется поршнями 10 и iW, служащими сердечникаМИ /У и // соленоидов. Р:асположенные в верхних частях полостей граней корпуса контакты 12 и 13 соединены с блоком 14 управления, источником 15 питания и частотомером 16. Управляемые генераторы 5 и 6 связаны со смесителем 17, выход которого подключен к частотомеру 16. Устройство работает следующим образом. Электропроводящая жидкость поочередно закачивается в противолежащие пустотелые грани 3 корпуса / и образует неподвижные обкладки 4 конденсаторов. При горизонтальном положении объекта, когда корпус устройства установлен так, что углы наклона по обеим осям координат равны нулю (углы а О и |3 0), подвижный щар 2 занимает среднее положение между диэлектрическими гранями. Поэтому при измерении по одной координате (соответствующей первому положению электропроводящей жидкости) емкости между шаром и одним неподвижным электродом С, и между шаром и другим непсавижным электродом Са равны (Ci GS), и при измерении угла по другой координате (соответствует второму иоложеиию элeктpoпpOJBoдящeй жидкости) емкости между щаром и одним неподвижным электродом С , и между шаром и другим неподвижным электродом Су также равны (Cl €2)В этом случае частоты автогенераторов 5 и 6, соответствующие каждому положению жидКО1СТИ, равны, что фиксируется частотомером 3 течение времени измерения по одной, а затем по другой угловым координатам. Наклон корпуса 1 устройства вызывает приближение шара 2 к двум взаимно перпендикулярным граням корпуса, что приводит к неравенству емкостей (Ci f С Vi С Cg) В результате этого частота автогенераторов 5 и ff в течение времени измерения но каждой координате не равна между собой и с выхода смесителя 17 на частотомер 16 в виде разностной частоты поступает сигнал, нропорциональный углу наклона одной измеряемой координаты. По истечении промежутка времени, .опре деляемого блоком 14 управления, вырабатывается сигнал, управляющий источником 15 питания и частотомером 16. Поршни 10 и 10 соленоидов 1.1 и // начинают перекачивать электроцроводящую жидкость в две другие проводящие грани корпуса, а частотомер 16 устанавливается в нулевое положение. При заполнении граней электропроводящей жидкостью замыкаются контакты 12, 13 и блок 14 управления через источник 15 питания остана1вливает поршни 10 и 10 соленоидов // и //. В этом положении электропроводящей жидкости с выхода смесителя 17 на частотомер 16 поступает сигнал, пропорциональный углу наклона но другой измеряемой координате. Таким образом, в каждый промежуток времени измерения угла наклона по одной координате в устройстве имеется только одна пара противолежащих неподвижных плоских электродов дифференциального конденсатора, а, следовательно, отсутствуют паразитные емкости между двумя взаимно перненднкуляр«ьглш пластинами, величины которых зависе- и бы от положения шара. Кром.е того, е.мкости в таком конденсаторе изменяются только за счет перемещения шара в направлении, перпендикулярно.м неиодвижным электродам. Перемещение шара параллельно неподвижным электродам изменения емкостей не вызывает, т. е. взаимное влияние каналов уменьщ ается. Формула изобретения Двухкоординатиое устройство для определения углов наклона объектов, содержаще корпус с неподвижно укрепленными в нем электродами, чувствительный элемент в виде свободно подвешенного металлического шара и индикаторный ирибор, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений путем устранения взаимного влияния электрических полей электродов, в нем корпус имеет форму куба, четыре грани которого, перпендикулярные плоскости горизонта, выполнены в виде полых диэлектрических пластин, служащих каркасами неподвижных электродов, образуемых электропроводящей жидкостью, включенных в цепи упр.авляемых автогенераторов, а расположенные в верхних частях полостей граней корпуса контакты соединены с блоком управления заполнением полостей граней жидкостью, с источником питания и -частотомером, к которому че,рез смеситель подключены управляемые автогенераторы, при этом полости противолежащих граней корпуса соединены с цилиндрами насосов, порщни которых служат сердечниками соленоидов, подключенных через источник питания к блоку управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 5 1.Авторское свидетельство № кл. G01.C9/12, 1963. 2.Патент Франции № 20Ш850, «л. 175255, 9/12, опубликован 1971.voc, 3. Патент США № 3508445, кл. 73-517, G 01 С опубликован 1970. 601565 6

0

fui. I