Датчик угла наклона Советский патент 1982 года по МПК G01B7/30 

Изобретейие относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано в любой области техники для замера углов наклона. Известны гироскопические датчики угловых перемещений, предназначенные для замера углов наклона различных объектов, принцип действия которых основан на свойстве свободного гироскопа с тремя степенями свободы сохранять неизменным положение оси соб ственного вращения в пространстве 1 Недостатком указанных датчиков является сложность их конструкции и эксплуатации, а также их высокая стоимость. . Наиболее близким к предлагаемому является датчик угла наклона объектов, содержащий герметичный корпус, заполненный диэлектрической жидкость неподвижные контакты, установленные заподлицо с внутренней поверхностью корпуса и выполненные в виде изолированных одна от другой шин, разделенных углублениями, и электропроводящий шарик, находящийся внутри корпуса. При определенных углах наклона электропроводящий шарик коммутирует за счет силы своего веса неподвижные контакты на внутренней поверхности корпуса 2 . Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость при перегрузках. Это связано с тем, что удельный вес электропроводного шарика для обеспечения надежной коммутации значительно больше удельного веса диэлектрической жидкости, и поэтому инерционные силы шарика при действии на устройство перегрузок превосходят демпфирующие силы жидкости. В результате этого шарик при перегрузках совершает значительные, слабодемпфированные перемещения в корпусе, что снижает точность замера углов наклона, а в отдельных случаях 3 может привести к полной неработоспособности устройства. Указанное устройство обладает так же большой инерционностью, обусловленной т;ем, что при наклоне датчик на некоторый угол коммутации произой дет после того, как шарик докатится, преодолевая силы гидродинамического сопротивления, до неподвижных контак тов. В процессе наклона этого датчика из-за сложной ломанной образующей внутренней поверхности корпуса будет приходить во вращение и жидкость, ег заполняющая, это может привести к смыванию шарика с контактов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости датчика при перегрузках, а также снижение его инерционности. Указанная цель достигается тем, что в датчике угла наклона, содержащем герметичный корпус, заполненный диэлектрической жидкостью, неподвижные контакты, установленные заподлицо с внутренней поверхностью корпуса и выполненные в виде изолированных одна от другой шин, разделенных углублениями, и электропроводящий шарик, находящийся внутри корпуса, эле ктропроводящии шарик выполнен с удель ным весом, меньшим, чем удельный вес диэлектрической жидкости, и внутренняя поверхность корпуса имеет форму тела вращения с криволинейной образующей . На чертеж приведена принципиальная схема датчика. Датчик содержит корпус 1, внутрен няя поверхность которого имеет форму тела вращения с криволинейной образующей, неподвижные контакты 2, выполненные в виде изолированных одна от другой шин, разделенных углублениями 3 электропроводящий шарик Ц, удельный вес которого меньше, чем удельный вес диэлектрической жидкоети, заполняющей корпус 1. Неподвижные контакты 2 установлены заподлицо с внутренней поверхностью корпуса 1. Их расположение на внутренней поверх ности корпуса выбирается в зависимос ти от того, при каких углах наклонена датчик должен выдавать сигнал (коммутировать неподвижные контакты) Например, датчик коммутирует контакты лишь при одном угле наклона, равном об . Датчик работает следующим образом a При наклоне объекта, на котором установлен датчик, вместе с ним во вращательном движении участвует и корпус датчика. Диэлектрическая жидкость и плавающий в ней шарик Ц в этом вращении те участвуют. В процессе разворота корпуса датчика неп движные контакты будут встречаться с шариком 4 и комутироваться им. При этом будут выдаваться сигналы об определьнных углах наклона объекта. Предлагаемый датчик может использоваться для сигнализации при определенных углах наклона объекта, а также для включения мзханизмов выравнивания yrjfa наклона объекта. При расположении на внутренней поверхности датчика большого количества близко расположеных неподвижных контактов он может быть использован для замера углов наклона. Благодаря выполнению электропрововодящего шарика плавающим, с удельным весом существенно меньшим удельного веса диэлектрической жидкости, заполняющей корпус, а также благодаря тому, 4to внутренняя поверхность корпуса имеет форму тела вращения с криволинейной образующей,, повышает д помехоустойчивость датчика при перегрузках и снижается его инерционность. формула изобретения Датчик угла наклона, содержащий герметичный корпус, заполненный диэлектрической жидкостью, неподвижные контакты, установленные заподлицо с внутренней поверхностью корпуса и выполненные в виде изолированных одна от другой шин, разделенных углублениями, и электропроводящий шарик, находящийся внутри корпуса, отличающийся тем, что с целью повышения помехоустойчивости датчика при перегрузках, электропроводящий шарик выполнен с удельным весом, меньшим, чем удельный вес диэлектрической жидкости, и внутреняя поверхность корпуса имеет форму тела вращения с криволинейной образующей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гидровертикали. Техническая информационная карта № , 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № ЗбОБ З, кл. G 01 С 9/20, 1971.