Датчик угла наклона
Oll HCAHHK
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Сецуйпистнчвсиих рвспублии
G 01 С 9/12 9)и даратмииы)) квиитет ИСР No деием изойрвтеии)) и втирыти)) Опубликовано 23. 09. 81, Бюллетень М (53) УДК 528.541 (088. 8) Дата опубликования описания 23.09.81 (72) Автор изобретения ! Р;М.В. Канапенас (71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54} ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для определения угла наклона объектов по отношению горизонта. Известны датчики угла наклона объекта относительно горизонта, содержащие корпус, маятник, аэростатический подвес ).) и f2) Недостатками этих устройств является сложность конструкций, громоздкость источников внешнего наддува и магистралей подачи сжатого воздуха. Наибблее близким к изобретению по технической сущности и. достигаемому результату является датчик угла натрубку с расположенным в ней чувствительным элементом маятникового типа (3). Однако это устройство имеет недостаточную чувствительность. ! недостаточную чувствительность. . Цель изобретения - повышение чувствительности датчика. Поставленная цель достигается тем, что в датчике угла наклона, содержащем корпус, радиально ивогнутую трубку с расположенным в ней чувствительйым элементом маятникового типа, по обоим концам изогнутой трубки вмонтированы плоские мембраны, к которым жестко прикреплены пьезокерамические вибровозбудители, оси поляризации которых расположены перпендикулярно радиусу кривизны трубки. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства, разрез, В изогнутой по радиусу трубке 1, изготовленной из упругого и прозрачного материала, например стекла,свободно помещен шарик 2. По торцевым частям трубки вмонтированы плоские мембраны 3, к которым прикреплены, например припаяны малогабаритные пьезокерамические вибровозбудители 4, оси поляризации которых расположены перпендикулярно радиусу кривизны сре" Формула изобретения 3 8 диной геометрической линии трубки, которая с обоих концов закрыта заглуш ками 5 и помещена в корпусе б. Устройство работает следукнцим образом. С помощью пьезокерамических вибровозбудителей 4 возбуждаются механи" ческие колебания в направлении,пер-. пендикулярном плоскости мембраны, которые через газовую среду, например воздух, и упругую трубу 1 передаются к контактным поверхностям трубки 1 и шарика 2 и снижает между ними трение. Из-за снижения сил сопротивления движению высокочастотными колебаниями в контактных поверхностях трубки, шарик под действием тангенциальной составляющей силы собственного веса занимает положение равновесия относительно базовой плоскости кЬрпуса б на изогнутой внутренней поверхности качения трубки. Отсчет угла наклона проводится визуально по отградуированной шкале, прикрепленной на наружной поверхности трубы (на чертеже показана утолщенной линией), Для более точного проведения измерений вместо шкалы крепится заранее откалиброванный фотоэлектрический преобразователь (на чертеже не показан), реагирующий на величину отклонения шарика в трубе. Фотоэлектрический преобразователь электрически соединен с усилителем электрического сигнала, на который реагирует индикаторное устройство (на чертеже не показано) . Для уменьшения звукового шума трубка закрыта с концов заглушками 5. Чувствительность датчика зависит от амплитуды механических контактньг колебаний между контактными поверхностями трубки и шарика. Чем больше амплитуда контактных колебаний,тем 66409 более снижаются силы сопротивления движению, которые придерживают шарик в приподнятом положении относительно горизонтали. Наиболее эффективными колебаниями являются контактно-резонансные колебания в нормальном направлении, при которых силы сопротивления, действующие на шарик, приближаются к нулю. Проведенные экспериментальные опыты изготовленного макета наклономера с датчиком показали, что при питании пьезокерамических вибровозбудителей мощностью до 0,2 8 на контактнорезонансных частотах колебаний силы сопротивления практически снизились до нуля, а чувствительность измерений наклономером была достигнута 0,1 угловой секунды. Датчик угла наклона, содержащий 25 корпус, радиально изогнутую трубку с расположенным в ней чувствительным элементом маятникового типа, о т л ич а ю шийся тем, что,с целью повышения чувствительности., по обоим концам изогнутой трубки вмонтированы плоские мембраны, к которым жестко прикреплены пьезокерамические вибровозбудители, оси поляризации которых расположены перпендикулярно радиусу кривизны трубки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР ¹ 180364, кл. G 01 С 9/10, 10.03.65. 2. Патент США ¹ 2972193, кл. 33-205, 1961. 3. Авторское свидетельство СССР № 513249, кл. G 01 С 9/02, 28.10.74 (прототин), 866409 Составитель Л. Колюбакина Редактор В.Еремеева Техред М.Голинка Корректор Л.Бокшан Заказ 8059/64 Тираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
