Уровень
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 30.1.11.1971 .(И 1640192/18-.1.0)
М. К.ч..б 04с 9/12 . с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 01.111.1973. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 25.1 Ч.1973
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 528.541(088.8) Автор . изобретения
В. Н, Желтиков
Заявитель
УРОВЕНЬ
Изобретение относится к приборостроению.
Устройство может быть использовано при определении углов отклонения от горизонтальной или вертикальной плоскости различных элементов конструкций при сборочных, монтажных или исследовательских работах.
Известны уровни, включающие размещенные в корпусе со шкалой диски, соприкасающиеся своими сферическими поверхностями, причем верхний диск несет обмотку электромагнита. Нижний также имеет обмотку. Обе обмотки включены так, чтобы диски имели одноименную намагниченность, благодаря чему верхний диск левитирует над нижним.
При отклонении корпуса от горизонта верхний диск сохраняет горизонтальное положение, вследствие чего по шкале на корпусе можно отсчитать угол наклона уровня.
Предлагаемый уровень характеризуется повышенными точностью и чувствительностью благодаря свободной подвеске маятника в виде ферромагнитного кольца, помещенного в зазор системы электромагнитов, которые включены в схему автоматического поддержания левитации маятника, а также благодаря расположению плоскости свободного вращения маятника под углом к горизонту и использованию преобразователя угла поворота кольца в электрический сигнал.
Центр тяжести кольца лежит в его плоскости и смещен относительно его геометрического центра, а система его подвески и преобразователь закреплены на другом, имеющим
5 свою систему подвески, левитирующем кольце, плоскость которого перпендикулярна плоскости первого кольца, а центр тяжести второго кольца и всех скрепленных с ним элементов смещен относительно геометрического центра
10 этого кольца, лежит в его плоскости и расположен на его радиусе, образующем с плоскостью первого кольца острый угол.
Величина острого угла, определяемая коэффициентом передачи Й уровня, находится по
1 формуле у=агссоз —, причем /г)1.
lг
На фиг. 1 представлен общий вид дистанционного уровня (передняя степка условно снята), на фиг. 2 — вид сбоку.
20 Кольцо 1 из ферромагнитного материала помещено в зазор системы электромагнитов 2, закрепленных в оправе 8. На кольце расположены груз 4 и подвижный элемент 5 преобразователя угловых перемещений в электрпче25 ский сигнал б. Оправа жестко связана с кольцом 7, находящимся в зазоре системы электромагнитов 8, которые размещены на корпусе. Центр тяжести кольца 7 вместе с элементами 1 — б расположен на его радиусе в
30 точке, не совпадающей с геометрическим цент,372437
Рог 1
Составитель Л. Колюбакина
Техред Л, Богданова
Редактор О. Чижова
Заказ 149/6
Корректор Е. Денисова
Подписное
Изд. Ма 293
Тираж 755
Типография, пр. Сапунова, 2
3 ром кольца. Центр тяжести кольца 1 смещен в сторону груза 4, причем плоскость этого кольца расположена под углом к тому радиусу кольца 7, на котором лежит центр тяжести последнего. Каждый электромагнит подключен к источнику питания, например, через конденсатор, который образует с индуктивностью электромагнита резонансный контур.
После подключения питания кольца 1 и 7 занимают в зазорах своих систем электромагнитов положение, при котором они не соприкасаются с полюсными наконечниками. Это обеспечивается выбором емкости конденсатора, при котором на данной частоте питания сила притяжения электромагнитов уменьшается при приближении кольца и увеличивается при его удалении.
Если уровень установлен горизонтально, плоскость кольца 1 благодаря такому расположению центров тяжести подвижных частей оказывается под некоторым углом к горизонту, а груз 4 занимает нижнее положение, например, в плоскости YZ. Поворот корпуса уровня вокруг оси Y на угол а, вызывает поворот кольца li вокруг его оси на угол р, который определяется соотношением:
sin а
cos т где у — угол наклона плоскости кольца 1 к тому радиусу кольца 7, на котором лежит центр его тяжести.
Вследствие разворота кольца 1 подвижный элемент 5 занимает новое положение относи4 тельно преобразователя б, что вызывает изменение его выходного сигнала, пропорциональное углу р.
Если уровень оказывается наклонным к
5 плоскости YZ, кольцо 7 благодаря смещению центра его тяжести относительно центра его вращения поворачивается на такой же угол в обратном направлении.
Вследствие этого пространственное положе10 ние плоскости кольца 1 не изменяется, и погрешность от наклона в нерабочей плоскости не возникает.
15 Предмет изобретения
Уровень, содержащий левитирующий маятник с системой его подвески и преобразователь угла наклона в электрический сигнал, 20 отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, маятник выполнен в виде кольца, центр тяжести которого лежит в его плоскости и смещен относительно его геометрического центра, а система подвес25 ки и преобразователь закреплены на другом, имеющем свою систему подвески, левитирующем кольце, плоскость которого перпендикулярна плоскости первого кольца, а центр тяжести второго кольца и всех скрепленных с
30 ним элементов смещен относительно геометрического центра этого кольца, лежит в его плоскости и расположен на его радиусе, образующем с плоскостью первого кольца острый угол.
