Электрический уровень Советский патент 1981 года по МПК G01C9/06 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к технике измерения малых углов с помощью пузырьковых электрических уровней.

Известны электрические уровни, представляющие собой ампулу, заполненную жидкостью с низкой, вязкостью и содержащую пузырёк газа, недостатком которых является необходимость высокоточной обработки поверхности ампулы С13

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является уровень, содержащий ампулу, заполненную жидкостью с низкой вязкостью, пузырек газа. Внутрь ампулы введены два электрода, которые в совокупности с третьим общим, являющим я корпусом ампулы, образуют схему дифференциального конденсатора Гз Недостатком таких уровней является сложность технологии доработки внутренней поверхности ампулы до высокой степени чистоты. Такие повышенные требования обусловлены чувствительностью пузырька к микронеровностям профиля рабочей поверхности.

Метод же исправления этого недостат| а за счет тщательной обработки

внутренней поверхности ампулы при реализации оказывается трудоемким и дорогостоящим. Другим решением поставленной задачи является созданий вибраций уровня, чем снижается вероятность залипания пузырька 2 . Однако это приводитк увеличению веса, габаритных размеров и конструкции уровня.

10

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности.

Цель достигается тем, что в уровень введен дополнительный электрод, выполненный в виде полосы, размещен15ной по всей длине рабочей поверхности ампулы, совпадающий с ней своей образующей, и шириной, равной ширине пузырька, при этом общий по схеме дифференциального включения электрод

20 по всей форме и размерам полностью идентичен дополнительному и параллелен ему, а ампула заполнена полярной жидкостью на основе органических соединений, например гщетоном.

25

На чертеже показана принципиальная схема электрического уровня.

Уровень содержит корпус 1 ампулы, жидкость-наполнитель. 2, пузырек газа 3, дифференциальные электроды 4,

30 общий электрод 5, допол1 ительный

электрод 6, повьшакяций трансформатор 7, вспомогательный источник 8 переменного напряжения, фазочувствительный усилитель 9, отсчетное устройство 10 и основной источник 11 переменного напряжения.

Ампула электрического уровня представляет собой кЪрпус 1, выполненный из диэлектрического материала, внутренняя полость которого заполнена, полярной органической жидкостью 2, содержащей пузырек газа 3. Внутри ампулы размещены дифференциальные электроды 4, которые в совокупности с общим электродом 5 образуют дифференциальный конденсатор. Дополнительный электрод 6 и общий 5 подключены через повышающий автотрансформатор 7 к вспомогательному источнику переменного напряжения 8 и входят в состав схемы повышения чувствительности. Емкости между дифференциальными электродами и общим, а также индуктивности плеч питающего трансформатора образуют дифференци- . альный мост, с выхода которого сигнал рассогласования подается на фазочувствительный усилитель 9 и отсчетное устройство 10. Частоты источников питания разнесены в целях исключения их взаимного влияния. Электроды 4 выполнены игольчатыми и частично размещены в пузырьке. Общий и вспомогательный электроды имеют одинаковые форму и размеры и размещены в ампуле параллельно друг другу. Ширина выбрана приблизительно равной ширине пузырька. Поверхность вспомогательного электрода совпадает своей образующей с поверхностью ампулы на всей длине рабочей поверхности. Такое конструктивное решение позволяет создать в междуэлектродном пространстве одновременное электрическое поле достаточной напряженности.

Принцип работы схемы основан на свойстве изменения линейных размеров полярных молекул органической жидкости при воздействии внешнего электрического поля.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что увеличение линейных размеров молекул в пленке жидкости имеет своим следствием утолщение пленки и усиление лиофильного взаимодействия граничных слоев что в свою очередь приводит к уменьшению сдвиговых напряжений между Пузырьком и стенкой ампулы. Снижение величины сдвиговых -напряжений повышает точность работы уровня, так как положение пузырька больше соответствует истинному.

Формула изобретения

1.Электрический уровень, содержащий ампулу, заполненную диэлектрической жидкостью, пузырек газа и

три электрода, находящиеся внутри 0 ампулы и образующие схему дифференциального конденсатора, подключенного к измерительной схеме, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, в него введен дополнительный

электрод, выполненный в виде полосы, размещенной по всей длине рабочей поверхности ампулы, совпадакядей с ней своей образующей, и шириной, равной ширине пузырька, при этом общий по схеме дифференциального включения электрод по своей форме и размерам полностью идентичен дополнительному и параллелен ему.

2.Электрический уровень по п.1, отличающий ся тем, что ампула уровня заполнена полярной жидкостью на основе органических соединений, например ацетоном.

0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №194335, кл. G 01 С 9/06, 24.07.65. 4j 2. Солодовниченко И.М. Электрохимия, т. 2, вып. 4, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР №172061, кл. G 01 С 9/06 23.04.64.