Высотомер
Класс 42с, 9о1 № 105471
C C CEJA
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
В, И. Шиллингер
ВЫСОТОМЕР
Заявлено 7 октября 1954 г. за М МНП-2510 i454301 в Министерство нефтяной промышленности
+ М дии
Ял
Высотомеры для производства измерений относительных высот местности, устанавливаемые на движущемся экипаже, снабженные маятником и интегрирующим устройством, известны. Их недостатком является влияние ускорений экипажа на точность измерений.
В описываемом высотомере производится измерение действующих на маятник сил, интегрирование величин которых на отрезке пути, для которого определяются относительные высоты, дает величину превышений. Это повышает точность измерения, так как при интегрировании сил, действующих на маятник, влияние ускорений экипажа на измерения исключается.
Высотомер показан на фиг. 1 и 2.
На повозке 1 подвешен маятник 2.
С маятником связана рамка 3, находящаяся в поле постоянного магнита NS. Электромагнитный момент, действующий на маятник, пропорционален току, протекающему в рамке. Величина тока устанавливается такой, чтобы электромагнитный момент уравновешивал маятник в положении, при котором направление 00 перпендикулярно основанию повозки. Когда повозка неподвижна, на маятник действует и чняес1 g иыэжк чу ю З.нэ1 ок
М, =O,l = — =- Cil sin х, где о — угол профиля местности, а / — расстояние от точки подвеса до центра тяжести маятника. При движении повозки с линейным ускорением !17 возникает динамический момент
Мд„„- — - rn W /, где т — масса м аятника. Таким образом, электромагнитный момент М,должен уравновешивать моменты М,„, и М д„„, т. е.
М, = М„„+ Мд,,„. Проинтегрировав значение тока i = КМ,, устанавливаемого непрерывно в рамке при движении повозки, получим: ЫЯ=К м,dS=KJ М, dS— л л л
Интеграл 1 М, сЮ = Gl) sinadS
1 в Г в . л S.4 представляет собой величину
¹ 105471
АВ, превышения между точками
1 SII равную Нлв=К) sin Ы Ь. с.
S,1
Если брать значение интеграла в точках с равной скоS,g ростью движения повозки или прп остановках повозки на точках, т. е. при v - = vñ- =.-. О, то значение .Э А .ЗД S второго интеграла 1 Ма„„Ы S = . и Э
1Гд5= — К edò ==О, так Т- - в т .Я
d 7l — dS =-жй и vS
Ж -- л как Р =
=- з, где К,=и/ и т — линейная скорость движения повозки.
B результате среднее значение тока, проинтсгрированное по пути движения повозки АВ, будет равно превышению между этими точками, "Sg .
Т. е. H II =- i d S.
t.
Значение тока i, пропорциональное моменту, уравновешивающему маятник, устанавливается автоматически при помощи регулирующего устройства как контактного типа, так и бесконтактного (фотоэлектрического, индуктивного, емкостного и т. п.), а интегрирование
ЭТОГО TOKB ПО II) TÈ ПроИЗВОДИТСЯ С помощью известных интегрирующих устройств.
Высотомер с фотоэлектрическим регулирующим устройством показан на фиг. 2. Маятник 2, рамка магнитоэлсктричсского прибора Л и зеркало 4, жестко связанные между собой, устанавливаются на упругих подвесах 5. На один из фотоэлементов 6 призмой направляется луч света от источника 7. Фотоэлемент воздействует на поляризованное реле 8, управляющее направленисм "îêà в рамке 8. При освещении одного или другого фотоэлемента ток в рамке меняет направление, что изменяет направление поворота рамки 3 и связанных с ней маятника и зсрка, Ia. При незначительном поворотс рамки, опредсляемом заданной очностью уравно«сшивания маятника, ранее освещенный фотоэлсмспт затсмпяется и освещается другой фотоэлемент, вследствие чего реле изменяет направление тока в рамке. B результате этого маятник будет совершать колебания незначительной амплитуды около заданного относительно повозки оложсния. Среднее значение тока в рамке будет при этом пропорционально элсктрома"нитному моменту, уравновешивающему момент действующих на маятник сил. Амплитуда протекающего в рамке тока сохраняется постоянной путем стабилизации II3пряжсния источника тока. Поэтому среднее значение тока в рамке за каждый период колебания маятника будет пропорционально разности длительности прямого и обратного импульсов тока, поступающих в рамку. Импульсы тока от реле 8 подаются в интегрирующее устройство 9, в которое от колеса повозки 1 вводится величина пройденного расстояния. Beличипа вырабатываемого прибором превышения учитывается счетчиком 10, связанным с интегрирующим устройством .9.
Предмет изобретения
1. Высотомер для измерения относительных высот местности, установ IcIIHbIH на движущемся экипаже, Ko;Icco которого служит датчиком проходимого пути, снабженный маятником и интегрирующим усi ройством, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, применен связанный с маятником механизм, противодействующий отклонению маятника от нормального положения, а величина превышения определяется интегрированием указанного усилия. № )054/) Фиг. 1
Фиг. 2
2. Высотомер по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что механизм, противодействующий отклонению маятника, выполнен в виде рамки, помещенной в поле постоянных магнитов, через которую с помощью контактного или бесконтактного механизма пропускается электрический ток, создающий противодействующий отклонениям маятника вращающий момент, величина и направление которого зависят от величины и направления отклонения маятника.
