Прибор для определения величины и направления наклона объекта Советский патент 1978 года по МПК G01C9/16 

Изобретение относится к контрольно измерительной технике, в частности к устройствам для определения положения объектов, углов наклона сооружений. Известны приборы для определения величины и направления крена сооружений, включающие корпус, маятник и датчики с измерительной схемой l . Известны приборы для определения величины и направления крена сооружений, содержащие маятник, выполненный в виде вертикальной пластины с грузом внецентренно соединенной с осью вращения, которая посредством нити изгибает горизонтально расположенную плас тинку 2. В качестве датчиков в нем использованы электротензометры, накле енные на каждую из пластин. , Недостатком такого прибора является появление погрешностей, обусловлен ных несовершенством передаточной системы, что снижает точность измерений. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является наклономер/ содержащий чувствительный элемент в виде свободно подвешенного маятника, на котором укреплен диск с отверстиек квсшратной формы, элементы преобразователя, расположенные по двум пересекающимся под прямым углом линиям с длиной, равной стороне квадрата отверстил,. демпфер и измерительный прибор, з . Устройство предназначено для дискретного измерения величин уклонов. При этом дискретность измерений определяется количеством установленных элементов преобразователя - магнитоуправляемых контактов. Цель изобретения - обеспечение непрерывности измерений и повышение точности при длительных наблюдениях. Для этого в предлагаемом приборе, содержащем корпус, шарнирно подвешенный в нем посредством тяги маятник, имеющий форму диска, преобразователи, расположенные симметрично и на равном расстоянии относительно центра диска, и измерительную схему, диск выполнен сплошным, а сердечники преобразователей, например индуктивных,установленные перпендикулярно к плоскости диска, предварительно подпружинены для обеспечения постоянного контакта с ним. Движение сердечника внутри датчика происходит под действием внешнего механического воздействия. Сердечник вьшвигается из корпуса датчика под

действием установленной в торцовой его части пружины, создающей так называемое измерительное усилие. Для контакта сердечника датчика с исследуемым объектом в наружный торец .сердечника эавальцовывают шарик.

Преобразователи укреплены в корпусе прибора так, чтобы их сердечники были установлены перпендикулярно к плоскости диска и находились на одинаковом расстоянии от его оси. В исходном состоянии сердечники преобразователей слегка утапливаются в корпусе на величину, обеспечивающую их возможное перемещение в диапазоне измерения наклонов, что вызывает начальное сжатие пружины преобразователей. Исходное положение сердечников фиксируется измерительной схемой и принимается за нулевое.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого прибора в двух проекциях.

К корпусу 1 устройства посредством тяги 2 с помощью шарнира 3 подвешен диск 4, образующий совместно с тягой маятник. Датчики 5 (например, индуктивные) Установлены нормально к плоскости диска 4 и их выходы соединены с измерительной схемой б.

Прибор крепится корпусом к боковой поверхности сооружения.

В исходном состоянии сердечники датчиков 5 доводятся до соприкосновения (контакта) с плоскостью диска 4 При этом измерительная схема 6 фиксирует начальные значения выходных параметрОв датчиков 5.

При появлении крена сооружения изменяется положение маятника по отношению к датчикам 5, что вызывает перемещение их сердечников .на некоторые величины а К|, и л Еа . Это приводит к изменению значений выходных параметров датчиков 5, которые фиксирует измерительная б. При этом, если датчики 5 установлены на одинаковом расстоянии Р от оси диска 4 во взаим. ио перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось маятника, то величивы крена сооружения в вертикальной плоскости определяется выражением

,

Т

а направление крена в горизонтальней плоскости выражением

Прибор обеспечивает непрерывность измерения величины и направления крена, что позволит эффективно использовать его для длительных наблюдений за изменением наклонов вооружений (например, высотных инженерных сооружений типа копров, башен и т.д. в условиях подработки их шахтными выработками) , длительность которых составляет несколько лет), а также определить развитие величины и направление кренов сооружений во времени.

Формула изобретения

Прибор для определения величины и направления наклона объекта, содержащий корпус, шарнирно подвешенный в нем посредством тяги маятник, имеющий форму диска, преобразователи, расположенные симметрично и на равном расстоянии относительно центра диска, и измерительную схему, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности измерений и повышения точности при длительных наблюдениях, в нем диск выполнен сплошным а сердечники преобразователей, например индуктивных, установленные перпендикулярно к плоскости диска, предварительно подпружинены для обеспечения постоянного контакта с ним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Аистов Н.Н,Испытание сооружений М., Госстройиздат, I960, с. 73-79.

2.Авторское свидетельство СССР № 403946, кл.{4 01 В 5/24, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР 461304, кл.а 01 С 9/16, 1972.

г 3 Л

А/уууу/ ;

УхуУУУ АУ УУ/Ух /УуУУхУУуу

Д Я

г

K/XX////X/VX.

f-x