Устройство для определения угла наклона объекта Советский патент 1982 года по МПК G01C9/12 

чьский преобразователь и индикатор. Между выходной частью светового кана ла маятника и фотоэлектрическим преобразователем расположен жестко скрел-иенный с корпусом светопроницае Miift элемент-матрица, выполненная в виде пучка светопроводящих волокон, причем выходной торец каиодого пучка разделен на две части, одна из которых находится в оптическом контакте с фотоэлементами приемника, а вторая выведена на экран индикатора sj. Однако это устройство сложно по конструкции, необходима световолокон ная матрица, которая включает в себя от десятков до сотен отдельных световодов и столько же светоэлектрических преобразователей. Это увеличивает габариты устройства, уменьшает его надежность. Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и расширение диапазона измерений . Цель эта достигается тем, что. устройство для определения угла наклона объекта, содержащее светонепроницаемый корпус, шарнирно закрепленный в нем маятник с источником света и расположенные под ним светопроницаег4ый элемент, жестко скрепленный с корпусом, и фотоэлектрический преобразователь, подключенный к индикатору, снабжено кронштейном С-образной формы, скрепленным с маятником, на свободном конце кронштеина, совпадающем с осью маятника, закреплен фотоэлектрический преобразователь, а светопроницае мый элемент выполнен в виде пленки, прозрачность которой возрастает от центрального участка к периферийным, при чем источник света расположен над центральным участком пленки. Кроме того, полость маятника заполнена люминофором постоянного действия, а полость корпуса частично за полнена светопроницаемой жидкостью. Светопроницаемый элемент, выполне ный в виде пленки,прозрачность кото рой на различных участках неодинако вая, позволяет изменять величину св тового потока на рабочую поверхност фотоэлектрического преобрагювателя при различных углах наклона, тем са мым повышается диапазон измерений. Люминофор постоянного Д€2ЙСТВИЯ, расположенный в полости маятника, позволяет отказаться от электрическ го источника света, а светопроницае мая жидкость, которая частично заполняет полость корпуса, позволяет уменьшить влияние внешних вибраций на маятник. На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, общий вид, на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1. Устройство включает в себя светбнепроницаемый корпус 1, внутри которого на шарнире 2 .укреплен маятник 3, внутренняя полость которого имеет световой канал 4 и покрыта люминофором постоянного действия 5. В нижней части маятника 3 на С-образном кронштейне 6 расположен фотоэлектрический преобразователь 7, который с помощью проводов 8 электрически связан с индикатором-микроамперметром 9, шкала которого проградуирована в углах наклона. Между фотоэлектрическим преобразователем 7 и выходной частью светового канала 4 в зазоре, образованным С-образным кронштейном б, расположен светопроницаемый элемент, выполненный в виде пленки 10, прозрачность которой возрастает от ее центрального участка к периферийным. Полость корпуса частично заполнена светопроницаемой жидкостью 11, например дистиллированной водой. Работа устройства.происходит следующим образом. При отсутствии угла наклона контролируемого объекта (не показан, на котором установлен корпус 1 наклономера, его маятник 3 находится в вертикальном положении, а выходное от верстие светового канала 4 расположено над центральным, наиболее прозрачным участком светопроницаемой пленки 10. В этом случае поток света, генерируемый слоем люминофора постоянного действия 5, не достигает светочувствительной поверхности .фотоэлектрического преобразователя 7, электрический, ток не вырабатывается и стрелка микроамперметра 9 указывает нулевое значение наклона объекта. При отклонении объекта на какойлибо угол и в любую сторону корпус 1 вместе со светопроницаемым элементом 10 также отклонится на эту же величину, а маятник 3повернется на шарнире 2 и сохранит свое прежнее вертикальное положение, вмес-те с ним сохранит свое прежнее положение и фотоэлектрический преобразователь, расположенный на С-образном кронштейне 6. В этом случае под выходным отверстием светового канала 4 маятника 3 расположится более прозрачный, чем ранее, участок светопроницаемой пленки 10, поток света частично проникает через нее. и генерирует в фотоэлектрическом преобразователе 7 электрический сигнал определенной мощности, который по проводам 8 поступает в микроамперметр 9, стрелка которого показывает на шкале угол отклонения объекта от вертикали. При дальнейшем наклоне объекта под выходным отверстием светового канала 4 будут размещаться все более прозрачные участки светопроницаемой пленки 10

и, следовательно, все большая величина тока будет вырабатываться в фотоэлектрическом преобразователе 7 и фиксироваться в микроамперметре 9 в виде углов наклона.

Светопроницаемая жидкость 11, которой частично заполнена емкость коргпуса 1, при наклонах замеряемого объекта гасит собственные колебания маятника 3 и повышает устойчивость работы всего наклономера.

При возвращении объекта в исходное положение световой поток будет вновь прегражден центральным наименее прозрачным участком светопроницаемой пленки 10 и стрелка микроамперметра 9 покажет нулевое отклонение объекта.

По предлагаемому методу производится замер наклона объекта в любую сторону от вертикали. Принципиально сектор Зс1мера наклона может быть ocymecT влен до 180.

Таким образом устройство позволяет повысить надежность и расширить рабочий диапазон.

Формула изобретения

Устройство для определения угла лаклона объекта, содержащее светопроницаемый корпус, шарнирно закрепленный в нем маятник с источником света, расположенные под ним светопроницаемый элемент, жестко скрепленный с корпусом, и фотоэлектрический преобразователь, подключенный к индикатору, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и расширения диапазона измерений, оно снабжено кронштейном С-обраэной формы, скрепленным с маятником, на свободном конце кронштейна, совпадающем с осью маятника, закреплен фотоэлектрический преобразователь, а светопроницаемчй элемент выполнен в виде пленки, прозрачность которой возрастает от центрального участка к периферийным,причем источник света расположен над центральным участком пленки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 540276, кл.СОе С 9/06, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 202060, кл. В 66 С 1/00, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР № 756930, кл. G01 С 9/36, 1978

( прототип).

.2.