Датчик углов наклона Советский патент 1978 года по МПК G01C9/02 E02F3/84 

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для определения углов наклона объектов, например землеройных машин. Известны маятниковые датчики угла наклона, состоящие из корпуса, заполненного жидкостью, свободно подвешенного в корпусе маятника, и демпфирующего устройства l. Демпфирующее устройство, как отдельный конструктивный элемент, может в подобных датчиках отсутствовать и его роль при этом выполняют узкие зазоры, оставляемые между поверхностями корпуса и маятника, имеюишми, например, ребристую форму. Общей особенностью известных систем демпфирования является то, что они создают демпфируюише силы, пропорциональные скорости движения маятника (скорость относительно корпуса). Это является их недостатком, так как датчики подобного рода обладают низкими динамическими качествами. Последнее связано с тем, что на собствен ной частоте затухание пропускаемых амплитуд составляет 100%, а отрица-. тельный фазовый сдвиг -,90°. Яти количественные характеристики нельзя изменить при указанном типе демпфирования. Они приводят к снижению показа телей качества переходных процессов ,и степени устойчивости систем автоматического горизонтирования. Целью изобретения является повышение динамических качеств датчика. Зто достигнуто тем, что в предлагаемом расстояние ч между поверхностью маятника и корпуса определено соотношением xsvcOp/g , где Y кинематическая вязкость жидкости при минимальной рабочей температуре, tOp- собственная частота датчика, - ускорение силы тяжести. Для создания демпфирующих сил, пропорциональных абсолютной скорости маятника, его помещают в вязкую среду, способную достаточно длительное время сохранить состояние покоя при угловых перемещениях корпуса датчика, происходящих в плоскости колебаний маятника. Такой средой может быть, например, вязкая жидкость, если в конструкции датчика отсутствуют элементы, способствующие активному вовлечению ее в движение совместно с маятником или корпусом. Требование создания демпфирующих сил, пропорциональных абсолютной скорости, маятника выполняется, еси мезкду последним ij корпусом имеются зазоры, размер

которых соответствует указанному выше соотношению,

, На чертеже приведена принципиальная схема описываемого датчика углов наклона, содержащего корпус 1 с основанием 2, осью 7 и маятником 4. Корпус полностью заполнен вязкой жидкостью, например, полиметилсилоксановой жидкостью с кинематической вязкостью от 50 до 500 ест. Ценным свойством этой жидкости является незначительная зависимость вязкости от температуры. Для компенсации изменения объема жидкости при изменении температуры возможно использование компенсационных устройств типа мембранной или сильфонной коробок, установленных в корпусе датчику.

Формула изобретения

Датчик углов наклона, содержащий корпус, заполненный вязкой жидкостью, и маятник, отличаю шийс я тем, что, с целью повышения его динамических качеств, расстояние между поверхностью маятника и корпуса определено соотношением: X v-60p/g , где V - кинематическая вязкость жидкости при минимальной рабочей температуре,

to р - собственная частота датчика,

g - ускорение силы тяжести. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 138940, кл. Е 02 Р 3/84 от 16.12,60

)

(

1

77У77/

-г