Датчик угла отклонения от вертикали

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах управления положением машин и механизмов. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения за счет компенсации влияния изменений температуры. Датчик содержит корпус 1 с нанесенными на его внутреннюю поверхность проводящими секторами 2 и 3, покрытыми тонким слоем диэлектрика 7. Корпус заполнен двумя несмешивающимися жидкостями 4, 5, из которых одна проводящая, например ртуть, а часть корпуса 12, не содержащая проводящего слоя, выполнена из пластичного материала, причем отношение объемов жидкостей обратнопропорционально отношению их коэффициентов объемного расширения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 С 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4224893/24-10 (22) 27.02.87 (46) 30.11.89. Бюл. Р 44 (71) Московский горный институт (72) А.И. Котлярский, В.А. Павленко и Ю.А. Турицын (53) 528.541(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h 324492, кл. G Ol С 9/20, 1970 °

Авторское свидетельство СССР

119 1280319, кл. G 01 С 9/18, 1985 ° (54) ДАТЧИК УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ВЕРТИКАЛИ (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах управления положением ма„„SU 1240 А1

2 шин и механизмов. Бель изобретения повышение точности и расширение области применения за счет компенсации влияния изменений температур@. Датчик содержит корпус 1 с нанесенными на его внутреннюю поверхность проводящими секторами 2 и 3, покрытыми тонким слоем диэлектрика 7. Корпус заполнен двумя несмешивающимися жидкостями 4, 5, иэ которых одна проводящая, например ртуть, а часть корпуса 12, не содержащая проводящего слоя, выполнена иэ пластичного материала, причем отношение объемов жидкостей обратно пропорционально отношению их коэффициентов объемного расширения.

2 ил.

1525460

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах управления положением машин и механизмов.

Цель изобретения — повышение точности и расширение области применения за счет компенсации влияния изменений температуры.

На фиг. 1 приведена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Датчик содержит корпус 1, внутренняя часть которого имеет цилиндрическую форму с нанесенными на ее поверх- 1 ность проводящими слоями — секторными электродами 2 и 3, изолированными друг от друга и расположенными на плоских торцовых частях корпуса 1. Внутренняя полость корпуса заполнена диэлектрической (например, кремнеорганической) жидкостью 4 и проводящей жидкостью 5, (например, ртутью) которая одновременно является внутренней обкладкой дифференциального конденсатора, Граница раздела двух жидкостей 6 проходит через центр цилиндрической полости.

Сектора 2 и 3 покрыты тонким слоем диэлектрика 7 и не имеют электрического контакта с ртутью. Выводы 8 являются токосъемниками этих секторов.

Вывод 9 соединен с проводящей жидкостью, являющейся подвижным электродом конденсатора, и впаян в дополнительный резервуар 10 с проводящей жидкостью (в случае, если ее коэффициенты объемного расширения меньше коэффициента объемного расширения диэлектрической жидкости, что характерно в случае применения кремнеорганической жид-40 кости и ртути). Выводы 8 и 9 подаются на вход преобразователя 11 изменения емкости дифференциального конденсатора в электрический сигнал. Часть корпуса 12 может быть выполнена из плас- 45, тичного материала (например, тефлона).

Назначение кремнеорганической жидкости — демпфирование изменения границы раздела двух жидкостей в условиях вибраций.

Датчик работает следующим образом.

При наклоне корпуса в ту или другую сторону от горизонтали граница раздела жидкостей не изменяет своего положения относительно горизонта и при этом пропорционально углу отклонения от вертикали емкость одного из дифференциально включенных конденсаторов растет (например, между обкладкой 2 и проводящей жидкостью), а другого падает (обкладка 3 и проводящая жидкость), т ° е ° реализуется однозначная линейная связь между углом отклонения от вертикали и изменением величин дифференциально включенных конденсаторов.

Это изменение с помощью преобразователя 11 преобразуется в электрический сигнал. При этом линейная связь между углом отклонения от вертикали и изменением величин дифференциальных емкостей сохраняется только тогда, когда граница раздела 6 проходит через центр цилиндрической части корпуса. При изменении температуры обе жидкости расширяются, причем при указанном соотношении объемов приращения объемов и проводящей и диэлектрической жидкостей одинаковы.

3а счет того, что часть корпуса 12, не содержащая обкладок, сделана эластичной, внутренний объем корпуса при расширении жидкостей увеличивается, но так как объемы жидкостей изменились на одну и ту же величины, то при этом не меняется положение границы их раздела, которая опять будет проходить через центр цилиндрической части корпуса. В качестве преобразователя 11 может быть использован например, измеритель L С, R цифровой Е 7-8. ! формулаизобретения

Датчик угла отклонения от вертикали, содержащий цилиндрический корпус, внутренняя часть которого наполовину заполнена первой жидкостью, секторные электроды, расположенные на обоих торцах корпуса, и связанный с ними преобразователь, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшенного влияния температурных погрешностей, он снабжен дополнительным резервуаром, связанным с внутренней частью корпуса каналом, расположенным симметрично относительно секторных пластин, первая жидкость выполнена электропроводной и электрически изолирована от каждого из секторных электродов введенным слоем диэлектрического материала, а внутренняя часть корпуса до конца заполнена введенной второй диэлектрической жидкостью, плотность которой меньше плотности первой

Фие.1

Составитель Л. Качесова

Техред М.Дидык Корректор Е. Васильева

Редактор М. Келемеш

Заказ 7209/33 Тирах 683 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уигород, ул. Гагарина, 101

S 1525460 и кидкости, причем объемы первсй Ч енты и второй Ч л<идкостей и их коэффициэаны и 1 объемного расширения свя1

Vi и соотношением —, Ч, 12