Способ измерения угла отклонения объекта от горизонтальной плоскости

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ ОБЪЕКТА ОТ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ, заключающийся в том, что левитирующему маятнику, имеющему одну степень свободы, создают возможность перемещаться по прямой линии и восстанавливать равновесие силой магнитного взаимодействия между маятником и электромагнитом полем и судят об измеряемой величине по установившемуся значению отклонения маятника от начального положения , отличающийся тем, что, с целью обеспечения дистанционного управления крутизной преобразования измеряемой величины в отклонение маятника и временем успокоения его колебаний восстанавливающую силу на маятнике соз дают с помощью двух электромагнитных полей, напряженность одного из которых регулируют в соответствии (с заданной крутизной преобразования и сохраняют постоянной во врес S мя измерений, а напряженность второго поля во время измерений изменяют пропорционально производной по времени от прямолинейного перемещения маятника.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

MSD G 01 С 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3. г °

Ф

° чаю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 HPbfTHA (21) 3469785/18-10 (22) 16.07.82 . (46) 07.11.83. Бюл. М 41 (72) В.Н. Желтиков (53) 528.541(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 144300, кл. 6 01 С 9/16, 11.08.60.

2. Авторское свидетельство СССР

М 226865, кл. G 01 С 9/12, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

М 372437, кл. G 01 С 9/12, 30.03.71 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА

ОТКЛОНЕНИЯ ОБЬЕКТА 0Т ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ

ПЛОСКОСТИ, заключающийся в том, что левитирующему маятнику, имеющему одну степень свободы, создают возможность перемещаться по прямой линии и восстанавливать равновесие силой магнитного взаимодействия меж„„SU„„ 1 52865 А ду маятником и электромагнитом полем и судят об измеряемой величине по установившемуся значению отклонения маятника от начального положения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения дистанционного управления крутизной преобразования измеряемой величины в отклонение маятника и временем успокоения его колебаний, восстанавливающую силу на маятнике создают с помощью двух электромагнитных полей, напряженность одного нз которых регулируют в соответствии с заданной крутизной преобразования к сохраняют постоянной во время измерений, а напряженность второго поля во время измерений изменяют пропорционально производной по времени от прямолинейного перемещения маятника.

y, =.; O»3! Е (() Е G TНOC И,ТС)" К;! 3(»(-,.1."." ,,:;"-Р -, TCX НКЕ И МОжЕ T (=,Ь((Ь(НО(10«С(=30=:-.,-G прн определени -; .:Глов Q "к— ныл. раc(GTBx» в строительстве ..

»(3 в е С Т е (-1 С По 0(3 б и -.-. ме ре н и )1 У Гл а

G Т((ЛО»(ЕН:1Я 0 ГОРИ = ОЬ Т (!. (и -(1 П, . :)С

КОСТИ ((ОМО(ЦЬЮ («(аятни1(а „:ОГ))(а("-;.О

Еа т(ЗРОМУ ГР)) 3 ПОДБ Е(((НБ аг) Г К111Р(-. Н ОНО

"Tкл0 н:3H 1 (10 Г -!у 3 а 0 т н:,: а !ь.:=:ОГ((

Л;-(= Н Н ((! В )(1 O.(7 () ТKЛО НЕ .-1,:(и ЙС и! -1 . (;-.а 1=е!. Ге-! так)хе сп(осоо „cuÃë "((: =

1(О =. 0(30((((ó МаRTHHK (эодвешива)ОТ на

ЛЕВ;.:-;.а;;)(О .3СЕX 17ОДВ;";-.-(X- ««а(С TP(» : «Т G: (0 ); ) O C T B Kj И С К ЛЮ Ч ((» Е Т С (i/ X 0 P Т РЕ— н." е : - уще с т в е H но и 0 В ь7(((а е т т G ч H с с т ь .::.3:ерений,.:.Отя и не создает новar о (3 () (!) Е К Т!. B . („» наиЛОлее близким Г10 техн((ческОЙ с ;:- ocти и достигаемому результату

11PЕ!: Л=.7 аЕМОМУ RBЛЯЕТСR СПОСОБ ((3 - . «1:=7)енн „; .а Отклонения от -Qðизон1.-,;- .C .((.(7 СКОCT!1 С Г(ОМО(ДЬН) ЛЕВ *Ти рс! 3(; ец(ак(т по! v!. ЛО(»(:,(- . ()-

i(!P1 Н ИЯ . ((О)(Н» К„((ОНЕ Мая H Ика HOKOV нап равле ния» параллель. -10 Го радиусу

ДИ(К - (13 KO TO PC((((Ра "П» —,ЛОЖЕН -,(Е H TP

Тя)хести» маЯТHHК раэв(3p»»÷èçàeTC,=(» причем угол поворота диска можно

ПОЛ" НИТЬ ЗнаЧИТЕЛЬНО б(3ЛЬ(((ИМ, ЧЕМ!

;-: „-эм» ряе »(K((- аклО н-» .— (0 дает &с змож

H (-,.-: T -.—, Г(ОВЫСИТ 1, ТОЧ»ОСТЬ ИЗМЕРЕН И и !»

)7(Г(("(.C ЛО В (« .) ческ»е пар- i!v(i«T()ü1 1"1 крутизна пре(3бр(!. ЗОВ= НИЯ . ЗМ(РЯЕМО(- ВЕЛИ : НК(! .: УГО

7 Q BQ г)От а мг я т н и к а 3.); я KO н кре т (3 с ." . с (70(! «ЯВЛЯЕТСЯ HE ОЕ ". .Г(Н (ЗУЕ:«(ОИ .=- - — "ЛН

1»»(HOP,* р р-,» 3Т31, В рЕ1,:Я "((" ОГО КСЕНИЯ

Т ((»(ЛОНЕ i(\»)(H=" (М(Ь 1о»( (» «,-! rj —...-) QC а!.10В!: j;; МД ЯТНИК а Р

-qr ÿC Тят»Е(»(С СИСТЕ(.ой )ОЛВЕСКН - ( (3у)1(аКй()(М Газ ОМ (, - у ) — ™.. --- r Г -(, !(3 . .С(ЗН(!Я К(3Л(З6а и ИЙ Маят— ((а(»). ЦЕ "(У С Я В Т (3М,- (» Т: E B (1 Т»! Р У(„-(((Е— ();(P; НЯ((—. ПОСТОЯ",Н(-:С ": ВО ВР -(,! —,.

)»(Ерьин1. - =. *(а((ря(жсни .. т ь (-(.О О 1.

В(. ЕМЯ .-131(Е ()ЕНН»»1 H3jvje ((HKT ПРО пордионально (7pG.(-3 - :с ной по времени

О (ПР)(О . ИН(.й Но ((3 .= ((Е» Е() ° (-„1(Я (» F Т

К и((! (., 1)(- ! (", ад(,.): —: (30(з :- б «»оатдт (! (y связь неподвижн(3й част(и = под(в и)(<и(((1 g::Q В 13 (Oß / ТРЕ(-11(,»(З Г НЕ((,vj(» (И— маль н а,. видпе Kop() 5(&.то:: . в=.--"тян) то,"11 вдсл)

НаПраВЛЕН (((Я,)«(HK»Н(:::я ., (-:.: Н .Tjp(r KГИИ п()((Черен (-,с(i! ); ((!pc j с i!ь (- -(си ((!»(å ."pl(.л- (1.(.3-(. —;- =: о.:к,;(=(3, -, (g (е (((а.:.Оа ((«лн н.: !)! 1=.дре. (. (((1

;-(В !)(3;,G ;(11, СД Н(3

Составитель Л. Колюбакина

Техред И.Метелена Корректор М,Uapo!!!H

Редактор A. Kypax

Заказ 8843/.35 Тираж 602 Подписное

BHY!HIIH Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патен-", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 уси lителя с ре=улируемым коз:фициентом передачи, ко-орый играет роль регулятора напряженности переменного электромагнитного поля. На вход усилителя подключают через дифференцирующий блок выход датчика линейных перемещений. Выход датчика связывают так с стсчетным yoI— роистном или регистрирующим блоком, которые должны иметь управляемый коэффициент передачи.

Перед измерениями устанавливают систему подвески маятника так, чтобы направление его движения располагалось под углом к горизонтальной плоскости, равным ма.;симальному значению измеряемых углов. Включают питание и регулируют источник постоянного тока так, чтобы маятник отклонился в подвеске на максимальное расстояние от среднего положения. При этом напряженность постоянного электромагнитного пол . оказывается такой, что сила скатывания от ""ðàâèòàöèîííîãî взаимодействия массы маятника с Землей, уравновешивается восстанавливающей силОЙ магHHTHOI o нзаимодейст ния электромагнита с ферромагнитным телом маятника. Таким образом получают необходимое значение крутизны преобразования измеряемой величины н отклонение маятника. Затем регулируют коэффициент передачи отсчетного устройства, чтобы его показание было равно углу наклона направления движения маятника к горизонтальной плоскости, например, н радианах. Если предполагается измерять углы в нескольких диапазонах, то для ках.дого диапазона указанные регулировки повторяют, а положение регуляторов источника тока и коэффициента передачи отсчетного устройства запоминают. Это позволяет впоследствии управлять крутизной преобразования дистанционно, дискретно изменяя состояние регуляторон, После регулировки крутизны систему подвески маятника быстро переводят н горизонтальное положение и с помощью регулятора коэффициента передачи усилителя устанавливают необходимое время успокоения колебаний маятника. Е"ли дифференцирующий блок выполняет однократное дифференцирование, то на нторую обмотку электрсмагни:а псс " aåò с;.;. †: прспор гиснальный скорости дв!. е! .н маятника, и и колебателbaую с oòåè маятника вводится дсбансч:- .ая сила, эквивалентная вязкому трению. Из— менением этой силы, т.е. изменение . коэфФициента передачи усилителя, можно управлять временем успокоения колебаний маятника н щироких пределах — вплоть до пoëy÷åíèÿ аперисдическсгс переходногс процесса.

Если дифференцирующий блок выполняет двукратное дифференцирование, то на вторую обмотку электромагнита подается сигнал, пропорциональный ускорению днижения маятника, и в колебательную систему маятника вводится воздействие, эквивалентное изменению массы подвижных частей.

Изменяя коэффициент передачи усилителя, можно управлять периодом свободных колебаний маятника, что необходимо при разработке приборов универсального назначения. Регулировка динамических параметров маятника, т,е. времени успокоения колебаний или периода, является также дистанционной, поскольку она не связана с необходимостью изменять конструктивные параметры маятника.

Способ осуществляют следующим образом.

B зависимости от заданных значений крутизны преобразования измеряемой величины в отклонение маятника, времени успокоения колебаний и длительности периода качаний маятника устанавливают соответствующие значения напряженности постоянного и переменного электромагнитных полей и отклоняют систему подвески маятника на измеряемый угол. После окончания переходного процесса снимают показания на выходе отсчетного устройства. Если необходимо изменить, например, крутизну преобразования, что может потребоваться при выверке платформы н горизонтальное положение, то путем изменения напряженности постоянного электромагнитно"о поля и коэффициента передачи отсчетного устройства добиваются наиболее удобных показаний.

Зкономический эффект от внедрения предлагаемого способа измерения угла отклонения от горизонтальной плоскости равен 400 руб.