Устройство для определения наклона основания Советский патент 1981 года по МПК G01C9/06 G01C9/20 

1

Изобретение относится к аппаратуре для определения угловнаклона, в частности для определения наклонов подвижных объектов, транспортных средств, .

Известны разнообразные устройства для определения наклонов оснований, основанные на индикации положения свободной поверхности жидкости в емкости, устанавливаегюй на подвижном основании. Характерной особеннбстыо подобных устройств считаются измерительные системы слежения за положением зеркала жидкости или воздушного пузырька .,

Известны также устройства, основанные на применении маятников с различными системами измерения отклонения маятника, например кренометр/содержащий упругодеформируемый подвес, на котором укреплен груз с виутрен. ней профилированной полостью,частично заполненной жидкостью. наклонах основания, к которому прикреплен подвес, изменяется положение центра масс жидкости в профилированной полости, и, как следствие, меняется изгибающий момент подвеса, регистрируемый измерителем деформации,например тензодатчиком, размещенным на

подведе. Этот кренометр обладает достаточной чувствительностью к наклонам в плоскости,проходящей через продольную ось подвеса 2.

Однако данный кренометр нечувстви телен к наклонам в поперечной плоскости .

Известен двухкоординатный измеритель наклона основания, содержащий

закрепляемый на .основании подвес для инерционной массы-груза и измеритель усилия, создаваемого грузом на вспомогательных пластинах, к которыммаятник прижимается при наклонах осно 5 вания З.

Однако для Обеспечения в таком устройстве индикации наклонов в произвольно ориентированных плоскостях необходимо менять расположение пластин. .

цель изобретения - упрощение инди кации наклона в произвольно ориентированных плоскостях.

Цель достигается тем, что инерци

25 онная масса выполнена в форме профилированного груза, жестко закрепленного на подвесе и погруженного в жидкость, частично заполняющую емкость, размещенную на основании, а измеритель усилия выполнен как магнитоупругий преобразователь, закрепленный на подвесе.

В предпочтительном варианте построения устройства инерционная массагруз соединена с подвесом посредством жесткого штока так, чтобы в горизонтальном положении верхняя кромка груза была совмещена с зеркалом жидкости в емкости.

На фиг. 1 показан предпочтительный вариант построения устройства; фиг. 2 и 3 - работа устройства при наклонах вдоль поперечной и продольной осей подвеса.

Емкость 1 с помощью отверстий 2 жестко крепится на наклонном основании (не показано). В емкость 1 залита жидкость 3, в которую погружен поплавок 4 с профилированной боковой поверхностью 5 и верхней кромкой б, совмещенной с зеркалом жидкости 7. Профилированной может быть также внутренняя поверхность 8 емкости 1. Поплавок 4 жестко связан с одним концом магнитоупругого преобразователя

9усилий через шток 10. Второй конец магнитоупругого преобразователя жестко защемлен между емкостью 1 и крышкой 11. Выход магнитоупругого преобразователя через разъем 12 связан с индикатором (не показан;. Магнитоупругий Преобразователь 9 одновременно выполняет функции подвеса. При возникновении наклона емкости 1 на угол oL центр жидкости (точка А) перемещается в точку А , а сила веса жидкости Р изменяет направление действия

на тот же угол с/ и остается перпендикулярной зеркалу жидкости.

За счет жесткого крепления магнитоупругого преобразователя 9 усилий, штока 10 и поплавка 4 при наклоне в любой плоскости (см. фиг. 2 .и 3) освобождается от жидкости 3 часть поплавка 4. Величина объема этой части поплавка связана функциональной зависимостью с измеряемым углом of. Закон изменения этой зависимости определяется профилированной поверхность 5 поплавка 4.

При освобождении части -поплавка от жидкости возникает выталкивающая сила F, воздействующая через што

10на магнитоупругий преобразователь 9 усилий, который вырабатывает выходной сигнал, пропорциональный . приложенному усилию и, следовательно, углу наклона, поступающий через

разъем 12 на индикатор (не показан). При этом предложенный кренометр позволяет производить измерения при наклоне объекта в плоскости, перпендикулярной продольной оси магнитоупругого преобразователя усилий 9. Чувствительность прибора при наклоне объекта в вертикальных плоскостях повышается за счет погружения поплавка 4 в жидкость 3 и жесткой связи магнитоупругого преобразователя усилий 9 и поплавка 4 с объектом, что в целом расширяет функциональные возможности кренометра. Помещение поплавка 4 в жидкость 3 и применение магнитоупругого преобразователя 9 увеличивает 5 надежность конструкции предложенного прибора.

Формула изобретения

1.Устройство для определения наклона основания, содержащее закрепленные на контролируемом основании подвес для инерционной массы-груза и измеритель усилия, создаваемого грузом и меняющегося при наклоне,о т личающее ся тем, что с целью упрощения индикации наклона в произвольно ориентированных плоскостях, инерционная масса выполнена в форме профилированного груза, жестко закрепленного на подвесе и погруженного в жидкость, частично заполняющую емкость, размещенную на основании, а измеритель усилия выполнен

5 как магнитоупругий преобразователь, закрепленный на подвесе.

2.Устройство, отличающеес я тем, что инерционная масса-груз соединена с подвесом посредством

0 жесткого штока так, чтобы в горизонтальном положении верхняя кромка груза была совмещена с зеркалом жидкости в емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Высокоточные жидкостные датчики горизонта.- Обзоры состояния отдельных вопросов автоматики и приборостроения. Вып. 56, ЦПТИ, Поиск, ОНТИ № 6, М., 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 581370, кл. G 01 С 9/02, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР 611110, кл. G 01 С 9/06, 1977.