Устройство для определения углов наклона объекта

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения углов наклона строительных механизмов и машин, а также при эксплуатации различных промышленных зданий и сооружений. Устройство для определения углов наклона объекта содержит сферический корпус, заполненный жидкостью, с помещенным в него шаром-замыкателем и контактными поверхностями. Контактные поверхности выполнены в виде системы переплетенных между собой разомкнутых проводников, закрепленных вертикально и горизонтально на внутренней поверхности сферического корпуса. Проводники изолированы друг от друга и от внутренней поверхности сферического корпуса. Технический результат состоит в повышении точности измерений и возможности измерения угла наклона в горизонтальной плоскости по двум направлениям. 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения углов наклона строительных механизмов и машин, а также при эксплуатации различных промышленных зданий и сооружений.

Известно устройство для измерений величины и направления угла наклона объекта. Устройство содержит полый шар с парой симметричных электродов, второй шар со своей парой электродов, развернутой на 90 градусов относительно первой пары электродов, генератор опорных синусоидальных сигналов и регистрирующее устройство. Полые шары заполнены до половины электролитом. Электроды выполнены в виде вертикально расположенных сегментов, образованных дугами большого круга и углом раскрыва 124,8 градуса. Недостатком данного устройства является низкая точность измерения угла наклона объекта (A.C. 1038805, G 01 С 9/36, 30.08.1983, бюл. №32).

Известно устройство для определения угла наклона объекта, принятое за прототип. Устройство содержит корпус из немагнитного электропроводного материала, например алюминия. Дно корпуса выполнено сферическим. Подвижный контакт выполнен в виде диафрагмы из эластичной магнитной пленки, на внутренней стороне которой нанесен электропроводный слой в виде независимых, изолированных одна от другой концентрических полос. Диафрагма закреплена эквидистантно на внешней стороне корпуса с помощью кольца. В нижней части сферического корпуса имеется горизонтальная площадка, на которой находится ферромагнитный, например, стальной шарик. Внутренняя полость корпуса заполнена жидкостью повышенной плотности, например глицерином, которая предназначена для гашения инерционности шарика, перемещающегося по дну корпуса при наклоне объекта. Количество электропроводных полос выбирается в зависимости от заданного направления наклона объекта. Корпус из электропроводного материала и электропроводные слои полос включены в электрические цепи измерительного прибора, указывающего величину угла наклона объекта и приводов соответствующих механизмов выравнивания объекта. Сверху корпус герметически закрыт крышкой с уплотняющей прокладкой. Корпус установлен в каркасе. Недостатком данного устройства является измерение угла наклона объекта в горизонтальной плоскости по одному направлению (А.С. 1439404, G 01 С 9/06, 23.11.1988, бюл. №43).

Техническим результатом изобретения является измерение угла наклона объекта в горизонтальной плоскости по двум направлениям и повышение точности измерений.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения углов наклона объекта, содержащем сферический корпус, заполненный жидкостью, с помещенным в него шаром-замыкателем и контактными поверхностями, согласно изобретению контактные поверхности выполнены в виде системы переплетенных между собой разомкнутых проводников, закрепленных вертикально и горизонтально на внутренней поверхности сферического корпуса, причем проводники изолированы друг от друга и от внутренней поверхности сферического корпуса.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет измерять угол наклона объекта в горизонтальной плоскости по двум направлениям и повысить точность измерений.

Устройство поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображено устройство, разрез А-А; на фиг.2 изображено устройство, разрез Б-Б; на фиг.3 изображено устройство, разрез В-В; на фиг.4 изображен вид Б; на фиг.5 изображен вид А; на фиг.6 изображена принципиальная электрическая схема устройства, где

1 - сферический корпус;

2 - вертикальные проводники;

3 - горизонтальные проводники;

4 - шар-замыкатель (например, из латуни с хромовым покрытием);

5 - крепление с изоляцией;

6 - кабель;

7 - пробка с уплотнением;

8 - сигнальный кабель вертикальных проводников;

9 - сигнальный кабель горизонтальных проводников;

10 - точки замыкания;

11 - сигнальные лампы;

12 - регистрирующее устройство;

13 - источник тока;

14 - жидкость (например, глицерин).

Устройство содержит сферический корпус 1 с контактной поверхностью в виде переплетенных между собой разомкнутых вертикальных 2 и горизонтальных 3 проводников, образующих координатную сетку. Проводники вертикальные 2 и горизонтальные 3 изолированы друг от друга и от поверхности сферического корпуса 1 с помощью креплений 5 с изоляцией. Через пробку 7 с уплотнением в сферический корпус 1 помещают шар-замыкатель 4, например, из латуни с хромовым покрытием. Затем сферический корпус 1 заполняют жидкостью 14 с повышенной вязкостью, незамерзающей и неэлектропроводной, например глицерином. Сверху для герметизации сферический корпус 1 закрыт пробкой 7 с уплотнением. Размеры шара-замыкателя 4 пропорциональны размерам сетки вертикальных 2 и горизонтальных 3 проводников (при размерах шара-замыкателя 4, значительно больших, чем размер ячейки сетки снизится точность измерения из-за воздействия сразу на несколько участков координатной сетки, при размерах шара-замыкателя 4, меньших размера ячейки сетки возможно отсутствие контакта между шаром-замыкателем и сеткой). При подаче электрического импульса от источника тока 13 происходит замыкание электрической цепи в точках замыкания 10, образованных из вертикальных 2 и горизонтальных 3 проводников, при контакте с шаром-замыкателем 4. Место контакта определяется с помощью сигнальных ламп 11, загорающихся при замыкании. Сигналы от сигнальных ламп 11 поступают по сигнальному кабелю 8 вертикальных проводников и сигнальному кабелю 9 горизонтальных проводников по кабелю 6 к регистрирующему устройству 12. Таким образом, по изменению координат шара-замыкателя 4 определяют углы отклонения объекта в горизонтальной плоскости по двум направлениям.

Устройство для определения углов наклона объекта работает следующим образом, например, при оснащении им трубопровода.

Устройство жестко закрепляют на поверхности трубопровода и фиксируют его начальное положение.

При нахождении трубопровода в горизонтальном положении шар 4 располагается в нижней части сферического корпуса 1 (фиг.2, 3). При наклоне трубопровода (на чертежах не показано) шар-замыкатель 4 смещается по внутренней поверхности сферического корпуса 1, занимая другую ячейку сетки.

Размеры шара-замыкателя 4 пропорциональны размерам сетки вертикальных 2 и горизонтальных 3 проводников. По разнице начальных и конечных координат шара-замыкателя 4 определяют углы наклона объекта в горизонтальной плоскости по двум направлениям.

Применение устройства для определения углов наклона объекта обеспечивает следующие преимущества:

- возможность применения заявляемого устройства при эксплуатации строительных сооружений и трубопроводов различного назначения;

- возможность контроля за углами наклона объекта в горизонтальной плоскости по двум направлениям;

- возможность осуществления непрерывного контроля.

Формула изобретения

Устройство для определения углов наклона объекта, содержащее сферический корпус, заполненный жидкостью с помещенным в него шаром-замыкателем и контактными поверхностями, отличающееся тем, что контактные поверхности выполнены в виде системы переплетенных между собой разомкнутых проводников, закрепленных вертикально и горизонтально на внутренней поверхности сферического корпуса, причем проводники изолированы друг от друга и от внутренней поверхности сферического корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6



 

Похожие патенты:

Уровень // 1686306
Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано при определении величины и направления наклона различных элементов конструкций

Изобретение относится к измерителям углов наклона объектов и позволяет повысить точность измерения

Изобретение относится к устройствам для измерения углов наклона объекта в трехмерной системе координат относительно гравитационного и магнитного полей Земли и может быть использовано, например, при горизонтально-наклонном бурении скважин. Сущность изобретения: датчик угла наклона объектов содержит корпус из двух полусфер (1, 2), каждая из которых включает по немагнитному электропроводному изолированному друг от друга сектору (3). Внутри секторов (3) размещен шар (4) со смещенным центром масс и нулевой плавучестью. Одна полусфера шара (4) выполнена из электропроводящего немагнитного материала (5), а другая полусфера - из диэлектрика (6) и имеет постоянный магнит (7). Шар (4) удерживается концентрично полусферам (1, 2) гидростатическим подвесом за счет сил поверхностного натяжения жидкости (8), заполняющей эквидистантный зазор («А») по сферической поверхности. Технический результат: упрощение и уменьшение габаритов устройства, повышение его чувствительности и надежности, расширение шкалы измерений. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления подвижными объектами, а также в приборах охранной сигнализации. Датчик углового положения содержит полый сферический корпус, частично заполненный жидкостью, внутри которого установлены электроды, электрически соединенные с закрепленными в корпусе токовыводами, при этом в корпусе, выполненном с электропроводящей внутренней сферической поверхностью, установлено закрепленное на токовыводах концентрично внутренней поверхности корпуса сферическое тело из диэлектрического материала, электроды выполнены в виде равномерно размещенных на внешней поверхности сферического тела шести одинаковых по форме и площади электропроводящих площадок, каждая из которых электрически соединена с соответствующим ей токовыводом, при этом между электропроводящими площадками на сферическом теле выполнены несоединенные между собой выступы, разделяющие внутреннюю полость датчика до внутренней поверхности корпуса с образованием зазоров, обеспечивающих перетекание жидкости при изменении углового положения датчика, причем жидкость имеет высокую диэлектрическую проницаемость. Технический результат - повышение чувствительности, упрощение эксплуатации и расширение области применения датчика углового положения. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения углов наклона объекта в трехмерной системе координат относительно гравитационного и магнитного полей Земли и может быть использовано при горизонтально-наклонном бурении скважин. Датчик угла наклона объекта, чувствительный элемент которого выполнен в виде шара со смещенным центром масс, снабженным постоянным магнитом, размещенным в корпусе из полусфер, состоящих из немагнитных электропроводных изолированных друг от друга секторов, и удерживающегося концентрично сфере гидростатическим подвесом за счет сил поверхностного натяжения жидкости, заполняющей сферический зазор, и нулевой плавучести, обеспечивающего измерение углов наклона объекта по трем осям одновременно за счет рассогласования сигналов емкостного сопротивления и частоты между секторами полусфер корпуса, при этом полусферы шара выполнены из диэлектрика и снабжены оппозитно расположенными электропроводящими немагнитными гальванически соединенными или разъединенными между собой экранами размером до 1/4 сферы. Технический результат – повышение стабильности и точности измерений углов наклона объекта. 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения углов наклона строительных механизмов и машин, а также при эксплуатации различных промышленных зданий и сооружений

Наверх