Способ определения вертикали

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалист нческни

Республик

<>985710 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено29.01,79 (21) 2718406/18-10

511М Ns з

G 01 С 15/14 с присоединением заявки Йо. Государственный комитет

СССР по делам изобретений . и открытий (23) Приоритет

{ 53) УДК 5 28 ° 0 22. .2(088.8) Опубликовано 301282. Бюллетень Но 48

Дата опубликования описаиия3012.82 (.9".Оф ор, ИтЕО ц е с

ТЕХНцттБ („ :) ескду вйИ@р ц р,„

A.Í. Балашов, t0.В. Горем хин, И.С. Левита

С.И. Радауцан и Ю.Д. Тон (72) Авторы изобретения

Специализированное конструкторско-техноло бюро твердотельной электроники с опытным производством Института прикладной физики

AH Молдавской ССР (73) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛИ

Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам для определения направления вертикали.

Известен способ определения вертикали путем нагревания током тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела )1) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения вертикали путем нагревания током удлиненного тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела (2).

Недостатками известных способов являются низкая точность измерений и невозможность определения направления отклонения от вертикали.

Цель изобретения - повышение точности измерений и обеспечение возможности определения направления. отклонения от вертикали. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения вертикали путем нагревания током удлиненного тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела, последнее приводят в колебательное движение па-. раллельно самому себе, регистрируют амплитуды и фазы первой и второй гармоник полученного сигнала, по соотношению амплитуды и фазы .первой гармоники определяют факт и направление отклонения от вертикали, затем, поворачивают ось колеблющеготся тела в плоскости колебаний до получения ð нулевого значения сигнала, при этом ось тела совпадает с проекцией гравитационной вертикали на плоскость колебаний.

Ъ . Кроме того, по соотношению амплитуд и фаз первой и второй гармоник определяют факт и направление отклонения оси тела от вертикали в плоскости. колебаний.

При этом регистрируют пиковые значения амплитуды второй гармоники за каждый период и фазы и по нера. венству амплитуд определяют факт отклонения от вертикали, à по фазе периода с большей амплитудой « направление.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит нагретое током удлиненное тело 1,.вибратор 2 для колебания тела относительно па9 88 710

g àëëåïьной ему оси, генератор 3 опорного сигнала и блок 4 измерения амплитуды и фазы первой гармоники или при наложении ее на вторую гармонику. Для уменьшения теплоинерциоиности и повышения уровня сигнала

5 удлиненное тело может быть выполнено в виде полупроводниковой, например, германиевой нити. Опорный генератор

Э синхронизирован с колебаниями вибратора 2, 10

При колебании тела 1, нагретого током, относительно горизонтальной оси происходит периодическое изменение условий конвекции. Если скорость движения тела меньше средней 15 скорости конвекционного потока, то при движении тела вверх (по направлению конвекции) коэффициент тепло.отдачи уменьшается, а при движении тела вниз (против направления конвек- 20 ции) — увеличивается, Если теплоинерционность тела достаточно мала, то это вызывает заметное периодическое изменение средней температуры тела и, соответственно, его электрического 25 сопротивления. При этом период изменения равен периоду колебаний {первая гармоника частоты колебаний), Формула изобретения

При колебании нагретого тела относительно оси, совпадающей с направлением гравитационной вертикапи, также происходит периодическое изменение коэффициента теплоотдачи. Это изменение симметрично относительно оси колебаний, так как она совпадает с

,направлением конвекционного потока.

При этом период изменения коэффициента теплоотдачи и, соответственно, средней температуры и электрического сопротивления тела равен половине 40 периода колебаний (вторая гармоника частоты колебаний).

При любом отклонении оси тела (и оси колебаний) от вертикали (в 45 плоскости колебаний) появляется составляющая движения от вертикали, что приводит к появлению электрического сигнала первой гармоники, причем в зависимости от стороны откло- 50 нения фаза сигнала отличается на

Затем блоком 4, измерения регистрируют амплитуды и фазы первой гармоники полученного сигнала и по соотношению амплитуды и Фазы определяют 55 факт и направление отклонения от вертикали. После этого поворачивают ось колеблющегося тела 1 в плоскости колебаний до получения нулевого значения амплитуды первой гармоники, при этом ось тела совпадает с проекцией гравитационной вертикали на плоскость колебаний.

3. Способ по п.2, о т л и ч а ю— шийся тем, что регистрируют пиковые значения амплитуды второй гармоники за каждый период и фазы и по неравенству амплитуд определяют факт отклонения от вертикали, а по фазе периода с большей амлпитудойнаправление.

Появление электрического сигнала первой гармоники может быть зафикси. 65 ровано та.....а по соотношению амплитуд второй гармоники за каждый период.

В этом случае регистрируют пиковые значения амплитуды второй гармоники за каждый период и фазы и по неравенству.амплитуд определяют факт отклонения от вертикали, а по фазе гериода с большей амплитудой направление. Затем поворачивают ось тела в плоскости колебаний до получения равных значений амплитуды, при этом ось тела совпадает с проекцией гравитационной вертикали на,плоскость колебаний.

Таким образом определяют отклонение оси тела от вертикали в .одной плоскости. При необходимости точной наводки на вертикаль в двух перпендикулярных плоскостях используют два тела с перпендикулярными плоскостями колебаний.

Изобретение позволяет производить измерения с высокой точностью и определять направление отклонения объекта от вертикали.

1. Способ определения вертикали путем нагревания током удлиненного тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения возможности определения направления.отклонения от вертикали, тело приводят в колебательное движение параллельно самому себе, регистрируют амплитуды и фазы первой и второй гармоник полученного сигнала, по соотношению амплитуды и фазы первой гармоники определяют факт и направление отклонения от вертикали, затем поворачивают ось колеблющегося тела в плоскости колебаний до получения нулевого значения сигнала, при этом ось тела совпадает с проекцией гравитационной вертикали на. плоскость колебаний.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что по соотношению амплитуд и фаз первой и второй гармоник определяют факт и направление отклонения оси тела от вертикали в плоскости колебаний.

985710.Составитель A. Елкин

Редактор И. Рачкулинец Техред К.Иыцьо

Корректор Г. Огар

Заказ 10157/65 Тираж 614

ВН?ШПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,. ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые Во внимание прн экспертизе

1. Козырев Б.П. и Зайцев В.A.

Расчеты и конструкции термодеклинаторных моделей для высокочувствительной регистрации угловых отклонений

-т вертикали. Л. „ иэд-во ЛЭТИ, 1970, 9.94, с. 34.

2. Босворт Р.Ч.Л. Процессы теплового переноса. И., Гос. иэд-во. технико-теоритической литературы, 1957, с, 128-129 (прототип).