Устройство для измерения малых углов наклона объекта Советский патент 1978 года по МПК G01C9/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения положения вертикальной оси объектов, например колодцев или кессонов при их погружении.

Известны устройства для измерения углов наклона с чувствительными элементами маятникового типа с подвесом маятника, выполненным из пружин и с тензорезисторами в качестве преобразователей углов наклона в электрический сигнал 1.

Однако это устройство измеряет углы наклона лишь в одной плоскости, не определяет направления наклона, так как жесткость пружин в направлении наклона и перпендикулярном к нему различна; пружины подвеса имеют начальный прогиб, что снижает чувствительность и точность устройства.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения малых углов наклона объекта, содержащее маятниковую систему на карданном подвесе, основание, координатор с симметрично расположенными относительно оси маятника фотоэлементами и осветитель 2.

Такое устройство имеет недостаточную точность, так как подвержено влиянию колебаний, вибраций, возникающих при погружении.

Цель изобретения - повышение точности определения угла наклона с указанием заданных направлений зон, требующих первоочередной разработки грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве карданного подвеса выполнены в виде вертикально расположенных ленточных пружин, на которых закреплены тензорезисторы, а на основании подвеса установлены постоянные магниты, выполненные в виде зажимов.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - схема ориентации устройства и зоны выработки грунта в колодце.

Устройство содержит укрепленный на основании 1 с помощью стоек 2 координатор 3 с фотоэлементами 4, которые расположены попарно вдоль осей симметрии координатора 3, разбивающих последний пропорционально количеству зон 5 выработки грунта в колодце 6, неподвижный осветитель 7 и карданный подвес 8, на рамке которого закреплены две пары пружин 9 с тензорезисторами 10, и маятник 11 с балансировочными грузами. В части

маятника укреплена металлическая немагнитная теневая маска 12. На стойке 13 установлен зажим с магнитными наконечниками 14. Между нлатформой 15 и основанием 1 расположены регулировочные винты 16. Подвижная тарелка 17 служит для тарировки тензорезисторов.

Устройство работает следующим образом.

Перед монтажом на измеряемом объекте устройство устанавливают на горизонтальной площадке и с помощью трех винтов 16 регулируют вертикальность маятника И, что определяется по показаниям тензорезисторов 10. Далее фиксируют положение теневой маски 12 зажимом 14 и отмечают показания фотоэлементов координатора 3. После транспортировки и монтажа прибора на объекте винтами 16 устанавливают вертикальность маятника 11 в соответствии с зафиксированными показаниями координатора 3 и затем освобождают зажимом 14 теневую маску 12, далее но тензорезисторам осуществляют точную подстройку вертикальности карданного подвеса.

При появлении малого (0,01-0,02°) наклона объекта отклонение маятника вызывает соответствующий наклону электрический сигнал разбаланса моста от тензорезисторов: при больщнх наклонах объекта отклонения маятника зафиксируются изменением проходящего через фотоэлементы 4 тока пропорционально углу наклона.

Направление наклона (по достижении им определенной величины) сигнализируется вторичным измерительным прибором, указывающим зону выработки грунта. Для быстрого успокоения маятниковой системы

при толчках и колебаниях стены сооружения выступы теневой маски, являющейся подвижной частью осветителя, выполнены из немагнитного металла и расположены

между полюсами постоянных магнитов, которые одновременно служат наконечниками зажима 14.

Использование фотоэлектрического координатора, оси которого параллельны осям

зон выборки грунта, обеспечивает указание допустимых зон первоочередной выборки в зависимости от наклона сооружения, что ускоряет погрулсение колодца, позволяет автоматизировать наблюдения за наклонением его оси.

Формула изобретения

Устройство для измерения малых углов наклона объекта, содержащее маятниковую систему на карданном подвесе, основание, координатор с симметрично расположенными относительно оси маятника фотоэлементами и осветитель, отличающеес я тем, что, с целью повыщения точности

определения величины наклона с указанием заданных направлений, пружины карданного подвеса выполнены в виде вертикально расположенных ленточных пружин, на которых закреплены тензорезисторы, а

на основании подвеса установлены постоянные магниты, выполненные в виде зажимов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 49-13592, кл. 107ЕО,

1974.

2. Заявка Японии № 48-16856, кл. 107 ОЕ, (G1C 1/00), 1973.

S