Датчик угла наклона объекта Советский патент 1981 года по МПК G01C9/18 G01C9/02 

(54) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА

1

Изобретение относится к и-змерительной технике, в частности к устройствам для измерения углов наклона на подвижных объектах.

Известны датчики углов наклона объектов, содержащие подвижный сердечник и две соленоидные катушки, включенные по мостовой схеме и питаемые переменным током, сердечник выполнен в виде ампулы цилиндрического уровня, заполненной жидкостью с высокой магнитной проницаемостью 1 .

Однако в этом устройстве при изменении положения объекта жидкость протекает из одного конца рубки в другой, что изменяет положение сердечника из жидкости с высокой магнитной проницаемостью. При этом воздушный пузырек над жидкостью расплюш,ивается и занимает в сердечниках катушек больший объем, чем это имеет место в установившемся состоянии. К тому же сердечники из жидкости с высокой магнитной проницаемостью обеих катушек сообщаются, в результате чего изменяется объем жидкости в сердечнике каждой катушки, изменяется положение жидкости в сердечниках.

При этом изменяется собственная индуктивность катушек и их взаимная индуктивность, а следовательно, индуктивное сопротивление катущек, которое не соответствует углу наклона объекта до тех пор, пока жидкость не перетечет из одного конца трубки в другой и не установится. Длительность этого переходного процесса снижает быстродействие датчика.

Известны также датчики угла наклона, содержащие корпус, заполненный жидкос10тью и магнитоуправляемые контакты, расположенные симметрично относительно источника магнитного поля 2.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является датчик угла наклона

15 объекта, содержащий корпус, радиально изогнутую трубку с помещенным в ней чувствительным элементом - ферромагнитным шариком, постоянные магниты и магнитоуправляемые контакты, расположенные с двух сторон трубки 3.

20

Однако наличие шарика в качестве чувствительного элемента не позволяет точно и оперативно контролировать угол наклона при больших скоростях, изменения угла ввиду инерционности массы шарика.

Цель изобретения - повышение точности и надежности при определении наклона подвижного объекта.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике угла наклона, содержащем корпус, радиально изогнутую трубку с помещенным в ней чувствительным элементом, постоянные магниты и магнитоуправляемые контакты, расположенные с двух сторон трубки, чувствительный элемент выполнен в виде магнитопроводной жидкости с воздушным пузырьком, трубка ориентирована выпуклостью вверх и имеют П-образный профиль, а магнитоуправляемые контакты разделены концентраторами магнитного поля.

На фиг. 1 изображен датчик угла наклона объекта, общий вид; на фиг. 2. - его поперечный разрез.

Датчик угла наклона объекта состоит из магнитонепроницаемого корпуса 1 с крышкой 2, магнитопроницаемой ампулы 3, выполненной магнитопроводной жидкостью 4 с воздушным пузырьком 5, постоянных магнитов 6-8, образующих связанные магнитным потоком пары с магниточувствительными элементами 9-11, (магнитоуправляемыми контактами) и концентраторов магнитного поля 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

Датчик устанавливается на контролируемом объекте таким образом, что вертикальному положению объекта соответствует положение воздушного пузырька 5 в середине трубки, т.е. между постоянным магнитом 7 и магнитоуправляемым контактом 10. При этом контакт 10 под действием магнитного поля магнита 7 замкнут, а все остальные контакты, экранированные от магнитного поля магнитов магнитопроводной жидкостью 4, разомкнуты.

При наклоне объекта вправо воздушный пузырек 5 по трубке 3 перемещается влево и оказывается между магнитом 6 и контактом 9. При этом контакт 10 экранируется от действия магнитного поля магнитопроводной жидкостью 4 и размыкается, а контакт 9 попадает под действие магнитного поля магнита 6 и замыкается. При дальнейшем отклонении объекта вправо происходит замыкание последующих контактов.

Регистрация и отображение углов наклона объекта может производиться любым известным способом. Датчик имеет несложную конструкцию и позволяет дискретно измерять углы наклона объектов.

Двоичный характер выходного сигнала датчика повышает точность измерений, упрощает системы контроля и регулирования углов наклона объектов и позволяет в контуре управления использовать цифровые устройства вычислительной техники.

Формула изобретения

Датчик угла наклона объекта, содержащий корпус, радиально изогнутую трубку с помешенным в ней чувствительным элементом, постоянные магниты и магнитоуправляемые герметизированные контакты, расположенные с двух сторон трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности при определении наклона подвижного объекта, чувствительный элемент выполнен в виде магнитопроводной жидкости с воздушным пузырьком, трубка ориентирована выпуклостью вверх и имеет П-образный профиль, а магнитоуправляемые герметизированные контакты разделены концентраторами магнитного поля.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 513249, кл. G 01 С 9/02, 28.10.74 (прототип). / / lf. -.Ли ./.I. /

Фиг. -