Преобразователь угла наклона в электри-чЕСКий СигНАл Советский патент 1981 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к электро измерительной технике, а именно к электрическим измерениям неэлектрич ких величин, и может быть использо вано для измерения углов наклона объектов относительно горизонтальной оси. , Известны преобразователи угла н ,клона в электрический сигнал, содержащие корпус и чувствительнь1й элемент l Однако такие преобразователи не обеспечивают дистанционной передач электрического сигнала и соответствующей надежности. Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь угла наклона в элек рический сигнал, содержащий корпус ампулу и чувствительный элемент, ра положенный в ампуле f2j. Однако данное устройств о не обес печивает надежности при экспулатации вследствие того, что ампула чувствительного элемента выполнена: из стекла. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя. Это достигается тем, что чувствительный элемент преобразователя в полнен в виде полупроводникового термоэлемента, в геометрическом центре которого расположен нагреватель, ампула заполнена газом, а стенки ампулы отделены от корпуса вакуумной .термоизоляцией. На чертеже схематически изображен предлагаемый преобразователь угла наклона. Преобразователь содержит полупроводниковый дифференциальный термоэлемент 1 (полупроводниковую термоперемычку) , геометрическая середина которого имеет тепловой контакт с линейным или точечным электрическим нагревателем 2. Термоэлемент 1 и нагреватель 2 заключены в тонкостенную ампулу 3, заполненную газом 4. На концах 5 и 6 термоэлемента 1 установлены идентичные теплосборники 7 (зачерненные металлические экраны). Ампула 3 с помощью теплоизоляционных опор 8 и выводов 9 закреплена в массивном термостабилизирующем корпусе 10,изготовленном из материала с высокой теплопроводностью. Между ампулой 3 и.корпусом 10 имеется полированный зеркальный тепловой экран 11.Объем 12,между кожухом 3 и корпусом 10 вакуумирован до Ш ip мм рт.ст. Выводы 9 для съема термо-эдс пропущены через электроизо ляционные теплопроводящие вакуумные переходы 13 и соединены с выходными зажимами 14 и 15 преобразователя. Преобразователь работает следующим образом. В горизонтальном положении преобразователя при выделении тепла (электрической мощности) в нагревателе 2 термо-ЭДС на зажимах 14 и 15 отсутствует, так как температура холодных концов 5 и б термоэлемента одинакова. При наклоне преобразователя относительно горизонтальной плоскости в одну или другую сторону (например, влево) условия теплообмена холодных концов 5 и 6 термоэлемента 1 изменяются за счет изменения направления конвективных потоков газа 4 внутри ампулы 3, а име-нно: температура конца 5 термоэлемента 1 повышается за счет дополнительного разогрева пото ми газа 4 левого теплосборника 7. В результате этого на зажимах 14 и 15 появляется термо-ЭДС. Таким образом, милливольтметр, включенный на зажимы 14-15 пс казывает изменение термо-ЭДС, знак кото рой и величина зависят от угла наклона в ту или иную сторону от горизонтальной плоскости. Использование в качестве чувствительного элемента полупроводникового термоэлемента позволяет повысить надежность преобразования. Формула изобретения Преобразователь угла наклона в электрический сигнал, содержащий корпус, ампулу и чувствительный элемент, расположенный в ампуле, отличающийся тем, что, с целью повыше-: нйя надежности, чувствительный элемент выполнен в виде полупроводникового термоэлемента, в геометрическом центре которого расположен нагреватель, ампула заполнена газом, а-стенки ампулы отделены от корпуса вакуумной термоизоляцией. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское св 1детельство СССР № 63372, кл. G 01 С 9/12, 1939. 2.Авторское свидетельство СССР № 478181, кл. G 01 В 7/30, 1972 (прототип),