Устройство для измерения углов наклона

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 77742I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.08.72 (21) 1817702/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень ¹ 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М, Кл.

G 01С 9/12

Государственный комитет

СССР (53) УДК 528.541 (088.8) ио делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. А. Баранов а

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения углов наклона, и может найти применение при выверочных работах в машиностроении и монтаже, требующих высо- 5 кую точность измерений с дистанционной передачей сигналов одновременно при нескольких направлениях, характеризующих угловые отклонения объекта в пространстве. 10

Известно устройство для измерения угла наклона, у которого в качестве измерительного органа, обеспечивающего дистанционные измерения, применен механотрон (1).

Однако измерительные возможности этого устройства ограничены применением только одного механотрона. Таким устройством нельзя одновременно измерять угловые отклонения объектов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. 20

Известно также устройство для измерения углов наклона с применением механотронов, которое помимо расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях механотронов содержит корпус с юстировоч- 25 ными винтами и маятниковый чувствительный элемент (2).

Недостаток этого устройства заключается в том, что его элементы не обеспечивают мобильной подстройки механотронов. В це- 30 лом устройство неудобно в эксплуатации при производстве измерений во взаимно перпендикулярных плоскостях углов наклона объекта.

Целью изобретения является обеспечение удобства настройки и эксплуатации устройства в условиях машиностроительного и монтажного производства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения углов наклона, содержащее корпус с юстировочными винтами, маятниковый чувствительный элемент и расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях механотроны, снабжено поворотными осями с рычагами, одним концом связанными с механотронами, а другим посредством рычагов — с юстировочными винтами.

На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по стрелке Б фиг. 1; на фиг. 4 — кинематическая схема устройства с углами отсчета в плоскостях 1 — 1 и II—

П; на фиг. 5 — схема механизма измерения углов наклона в плоскости 1 — 1; на фиг.6— принципиальная измерительная "хема с двуханодным диодным механотроном. (Тонкими сплошными линиями на фиг. 1, 2, 4, 5, 6 показаны положения элементов устройства).

777421

55

Устройство содержит корпус 1, маятниковый чувствительный элемент 2 с жестко связанным с ним утяжеленным в нижней части кольцеобразным телом 3, и механотроны (механотронные преобразователи) 4.

Для непосредственного наблюдения за положением элемента 2 корпус 1 снабжен диском 5 из оптически прозрачного материала с отсчетными метками (вид устройства, где были бы видны отсчетные метки, не показан). В корпусе 1 вокруг маятникового чувствительного элемента 2 расположены поворотные оси 6 с рычагами 7 регулирования исходного наклона механотронов 4 с использованием пружин 8, юстировочных винтов 9 и 10. Поворотные оси 6 для регулирования указанного наклона одним концом связаны с механотронами 4, а другим посредством рычагов 7 — с юстировочными винтами 9 и 10. Кроме этих винтов в основании корпуса 1 установлены опорный винт (стойка) 11 и центрирующие маятниковый чувствительный элемент 2 винты 12. Несцентрированное положение элемента 2 обозначено угловым отклонением и. Маятниковый чувствительный элемент 2 выполнен в виде оболочки 13, частично заполненной жидкостью 14, образуя отсчетный пузырек 15. Кольцеобразное тело 3 имеет утолщающуюся к опорному винту 11 форму сечения, обеспечивающую концентрированное сосредоточение тела 3 вокруг оголовка 16 опорного винта 11. Механотроны4 выполнены в виде сдвоенных диодов продольного управления с неподвижным косвенного накала катодом 17 и одним подвижным анодом 18, соединенным с внешним воспринимателем механического сигнала (штырем) 19, имеющим наконечник 20, выполненный с возможностью перемещения вдоль штыря 19. Подвижный анод

18 электрически изолирован от штыря 19, Электрический вывод анода 18 осуществляется контактной пружиной 21. Механотрон

4, кроме того, содержит подогреватель 22 катода 17 и неподвижный анод 23. Посредством разъемов 24 механотроны 4 подключены к мостовым измерительным схемам, в качестве выходного отсчетного устройства которых применены микроамперметры 25 (мА). Входному механическому сигналу— перемещению а, подаваемому на наконечник 20, закрепленный от мембраны 26 с помощью винта 27 на расстоянии и, соответствует перемещение b подвижного анода 18, отстоящего от мембраны 26 на расстоянии т. Соотношение т п характеризует чувствительность механотронов 4 по току и по напряжению к перемещению штырей 19, осуществляемому посредством наконечников 20. Штыри 19 с наконечниками 20 расположены по двум взаимно перпендикулярным плоскостям 1 — I u II — II, Углы наклона корпуса 1 в плоскостях 1 — 1 и II — II обозначены соответственно +р« — $ и +«р«вЂ”

50 — «р. Этим наклонам корпуса 1 соответствуют положения наконечников 20, обозначенные в плоскости 1 — 1 углами р и у, а в плоскости II — П вЂ” углами ср и т, при этом угол т больше угла 13, а угол q больше угла «р. Углам р и у отклонения наконечников 20 в плоскости 1 †соответствует отклонение маятникового чувствительного элемента 2, обозначенное углом о на фиг. 5.

В процессе измерения углов наклона устройство используют следующим образом.

Заранее оттарировав и настроив с помощью винтов 9 — 12 и 27, устройство основанием корпуса 1 устанавливают на выверяемую поверхность монтируемого объекта.

При этом штыри 19 с наконечниками 20 механотронов по заранее нанесенным отметкам на корпусе 1 совмещают с плоскостями измерений. Наклон выверяемой поверхности (отклонение ее нормали от вертикали), например, на углы Р и ср передается на корпус 1 устройства. Этот наклон корпуса 1 сопровождается наклоном попарно расположенных в плоскостях измерения механотронов 4 на углы соответственно р и «р. А так как маятниковый чувствительный элемент 2 с жестко связанным с ним телом 3 является уравновешивающим органов, стремящимся сохранить положение, соответствующее состоянию относительного покоя, то наклон механотронов 4 с корпусом 1 вызовет отклонение наконечников 20, штырей 19, принадлежащих одному из каждой пары механотронов, на углы соответственно у и q. Разности между углами у, р и q, q дистанционно регистрируются микроамперметрами 25. Показания этих микроамперметров берутся за исходныевеличины отсчета углов наклона выверяемой поверхности монтируемого объекта во взаимно перпендикулярных плоскостях измерения.

Кроме того, сигналы, снимаемые с механотронов 4, могут быть использованы для автоматизации процесса выверки монтируемого объекта.

Использование устройства, помимо обеспечения удобства настройки и эксплуатации, повысит точность измерений углов наклона объектов и производительность измернтельно-выверочных работ в условиях машиностроительного и монтажного производства.

Формула изобретения

Устройство для измерения углов наклона, содержащее корпус с юстировочными винтами, маятниковый чувствительный элемент и расположенные во взаимно перпен777421

И 1 дикулярных плоскостях механотроны, о тличаюшееся тем, что, с целью обеспечения удобства настройки и эксплуатации устройства, оно снабжено поворотными осями с рычагами, одним концом связанными с механотронами, а другим посредством рычагов — с юстировочными винтами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 261720, кл. G 01С 9/12, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 553341, кл. Е 04С 21/18, 1977 (прототип).

777421

Редактор О, Филиппова

Корректор А. Галахова

Составитель В, Лыков

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2528/13 Изд. № 578 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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