Способ определения вертикали

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 759 01 С э РЕТ ТЕЛ ЬСТВ конструкторствердотельнойроизводством ики АН ИолГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) СпециализирОванноеко".технологическое бюроэлектроники с опытнын пИнститута прикладной физ давской ССР(56) 1. Козырев Б.П.и др, Термодек,линатор - новый высокочувствительный метод. регистрации углоч отклонениятел от вертикали, - фИзвестия ЛЭТИ, 1969, 9 87.с. 147.2. Авторское спо заявке 9 .27184 видетельство СССРОб/18-АО., 29,01,79,(,54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛИ,заключающийся в том, что нагреваюттоком удлиненное токопроводящее телоперемещают его и регистрируют сигнал,связанный с изменением электрическогосопротивления тела, о т л и ч а ющ и й с я .тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей иповышения точности, тело приводят вовращательное движение вокруг параллельной ему оси и измеряют фазу пере.менного электрического сигнала,.снимаемого с тела.1013759 Для нагрева тела может исполвзоваться постоянный ток, при этом с тела снимается переменная составляющая напряжения с частотой вращения. Может быть также использован переменный ток с периодом, много меньшим времени установления теплового равновесия, чтобы не вызывать соответствующие изменения температуры тела. При этом с тела снимают сигнал этой частоты, модулированной сигналом с частотой вращения. Измерение фазы производится после демодуляции.На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ.Устройство для определения направления и величины угла наклона к вертикали содержит удлиненное тело 1, нагреваемое током, устройство 2 для вращения тела вокруг параллельной ему оси, генератор 3 опорного сигнала для отсчета фазы и блок 4 регистрации фазы, одним входом соединенный с генератором опорного сигнала, а другим - с нагретым телом.Для получения максимального выходного сигнала удлиненное тело должно обладать малой теплоинерционностью и большим температурным коэффициентом сопротивления. Для этой цели . можеь быть использована полупроводниковая, например, германиевая нить. Устройство для вращения должно обеспечивать стабильную угловую скорость и может представлять собой синхрон-. ный электродвигатель. Для уменьшения наводок в измерительной цепи от электродвигателя может быть применен редуктор 5. Для вырабатывания опорного сигнала целесообразно использовать тахогенератор, расположенный на оси электродвигателя, Поворотом статора тахогенератора можно устанавливать нулевую фазу.Изобретение позволяет производить с высокой точностью одновременное определение направления и величины угла наклона к вертикали и при этом обеспечивает широкий диапазон измерения углов и независимость результатов измерения от температуры. Ти аж 600 По писноежгород,ул,Проектная,4 Изобретение относится к измерительной технике,а более конкретно к способам определения направления и величины угла наклона объекта относительновертикали,Известен способ определения направ ления и величины угла наклона к вертикали путем нагрева током удлиненного тела, например проволоки, ирегистрации сигнала, связанного сизменением электрического сопротивления тела при свободной конвекции 11Недостатком известного способаявляется сложность измерений.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является способ определенйя направления вертикали, заключающийся в том, что нагревают током удлиненное тело и регистрируютсигнал, связанный с изменением электрического сопротивления тела, приэтом приводят тело в колебательноедвижение относительно параллельнойему оси, регистрируют амплитуду ифазу первой гармоники и по их соотношению определяют наличие отклонения и направление отклонения 2 .Недостатком этого способаявляется сложность, определения направления отклонения от вертикали и величи.ны угла наклона. 30Цель изобретения в . расширениефункциональных возможностей и повышение точности.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определения вер-З 5тикали, заключающемуся в том, чтонагревают током удлиненное токопроводящее тело, перемещают его и регистрируют сигнал, связанный с изменением электрического сопротивлениятела, приводят тело во вращательное 4 Одвижение вокруг паралельной ему осии измеряют фазу переменного электрического сигнала, снимаемого с тела.При точно вертикальном положенииоси вращения изменение температуры 45тела отсутствует. При любом наклонеоси вращения относительно вертикалипоявляется переменная составляющаядвижения по вертикали, вызывающаявозникновение переменного электричес кого сигнала, амплитуда которого определяется углом наклона, а фаэа -амплитудным углом.В предельном случае при вращениигоризонтально расположенного нагретого тела вокруг параллельной емуоси с линейной скоростью, меньшейсредней скорости конвекционного потока, происходит периодическоеизменение температуры тела. При движениивниз в направлении, противоположном фОконвенции, коэффициент теплоотдачивозрастает, а при движении тела вверхпо направлению конвекции коэффициентВНИИПИ Заказ 2999 48Филиал ППП Патент", г.у теплоотдачи уменьшается, Если тепло- инерционность тела достаточно мала, то вращение тела вызовет заметно пе. риодическое изменение температуры и, соответственно, электрического сопротивления тела с частотой вращения. Пространственное положение полупериодов нагрева иохлаждения определяется направлением конвекционного потока, совпадающим с направлением гравитационной вертикали.Таким образом, по фазе электрического сигнала, снимаемого с тела, можно определить угол оси вращения тела по отношению к вертикали в пределах 180.