Наклономер

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛЕН И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ55846 Союз Советских Социалистических Респубпик(51) М. Кл.- 6 01 С 9/02 с присоединением з;явки М Государственный комитет Сввета Министрав СССР по делам иаобретений н сткрытии(53) УДК 528.541(088.8) Дата опубликования оп 3 сдцця 28.0).77(54) НАКЛОНОМЕР Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности, к устройствам для определения углов наклона объектов.Существующие наклономеры, основанные на применении пузырьковых уровней и физических маятников, не позволяют проводить точного измерения малых наклонов (менее 0,1) из-за наличия значительных тормозных сил в измерительной системе - сцепления жидкости с материалом ампулы уровня, трения в точке подвеса физического маятника и т. д.Известны устройства лля определения углов наклона, содержащие два диска с сопряженными поверхностями, причем нижний диск снабжен отверстием для подачи воздуха, поддерживающего верхний диск во взвешенном состоянии. Подвес чувствительного элемента может быть выполнен магнитным (1),Магнитное поле проникает внутрь тела, при этом на точность влияет гистерезис намагничивания, температурная зависимость магнитной проницаемости вещества; кроме того, в магнитном подвссе трудно осуществить высокую точность перемещения.Ближайшим по технической супности к описываемому устройству является цаклономер, содержащий корпус с чувствительным элементом в виде полого ротора, размещецного на валу дугообразной формы, полюсныс наконечники с обмотками возбуждения и измсрцтсль смешения ротора (2). При включении статорных обмоток ротор начинает вращаться во круг вала. Благодаря эффекту самогенерациив зазоре между валом и ротором образуется газодинамическая полушка, и ротор всплывает. Ввиду отсутствия сухого трения и зазоре чувствительный элсмецг реагирует на цсзца О чительные отклонения прцоора от горизонтали. Однако изогнутый вал приводит к неравномерности распределения возлушного потока в зазоре и возникновению в соответствии с этна заметных спстсаатичсскпх ошпоо, пзс рений.Вращающийся цилиндр, имеющий постоянную толщину влоль образующей, цс позволяет получить высокой точности измерений, так кдк прп увеличении скорости вращения ротора 20 имеет место осевая неустойчивость его положения относительно положения равновесия, что также прпволцт и дополнительным погрешностям измерений.Для повышения чувствительности и точно стп в предлагаемом цаклоцомсре вал выполнен прямым, а ротор - в впдс прямого цилиндра, снабженного токопроволящимц ф,.янами, укрепленными ца торцах и кольцом цз ферромагнитного материала, устдцовлсццо-о 30 в средней части ц 1 лгндра ц совпдддющсао сираж 904 писпое пографии, пр. Сапунова плоскостью расположения центров полюсных наконечников.Выполнение вала прямым и установка ферромагнитного кольца позволяют получить равномерное распределение воздушной прослойки между валом и ротором, сохраняя необходимую величину возвращающей силы при смещении цилиндра.Б 11 нолпспие ро 1 ора в Вндс ци.1 индра с фланцами на торцах позволяет добиться устойчивости осевого положения ротора на пря ом валу.На чертеже изображен описываемый наклономер, содержащий прямой вал 1, на котором с зазором размещен ротор 2 с фланцами на торцах. Для обеспечения вращения ротора, вокруг него расположены полюсные наконечники 3 с обмотками возбуждения 4 таким образом, что их центры расположены по окружности в плоскости поперечной симметрии ротора. Для создания возвращающей силы на роторе укреплено кольцо 5 из ферромагнитного материала. Для индикации смещений ротора вокруг фланцсв укреплены с зазором на изоляционных шайоах 6 мсталли 1 еск 11 с стаканы 7. Стаканы электрически соединены с дифференциальной измерительной схемой 8. Обмотки возбуждения и измерительная схема питаются от источника 9 напряжения.Работает паклономер следующим образом.После включения источника 9 переменное напряжение подается на оомотки возбуждения 4, и ротор 3 начинает быстро вращаться. Мелинду ротором 2 и валом 1 ооразуется динамическая воздушная проспойк, и трение между ротором и валом сильно уменьшается.При наличии наклона вала 1 ротор 2 под действием силы тяжести смещается и вместе с ним смещается ферромагнитное кольцо 5, 5 Смещение ротора 2 происходит до тех пор,пока возрастающая сила не уравновесит осевую составляющую силы тяжести, Смещение ротора 2 изменит степень перекрытия фланцев на торцах цилиндра со стаканами 7. Соот ветству 1 ощее изменение электрической емкости регистрируется измерительной схемой 8.Испытания опытного ооразца наклономерапоказывают, что устройство регистрирует наклоны порядка 0,01".15Формул а изобретения1-1 аклономер, содержащий корпус с чувствительным элементом в виде полого ротора, размещенного на валу, полюсные наконечники с 20 оомотками возбуждения и измеритель смещения ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, в нем вал выполнен прямым, а ротор - в виде цилиндра с укрепленными на его торцах 25 токопроводящими фланцами и кольцом изферромагнитного материала, установленного в средней части цилиндра и совпадающего с плоскостью расположения центров полюсных наконечников.ЗО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство226865, М.Кл.2 С 1 01 С 9/06, 1967.2. Авторское свидетельство216292, М.35 Кл. 1= 01 С 9/10, 1967 (прототип).