Устройство для пространственного определения угла наклона объекта

(19) (И) 1)Ю С 01 рг 3 р с.у ,"; ИЯ ЕТ электронноаников,ин ьство СССР 06, 23.05.77.СТРАНСТВЕННОКЛОНА ОБЪЕКТА тся к измерит для опредесительно гоФиг,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ (КНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский инститго машиностроения(54) УСТРОЙСТВОДЛЯ ПРГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НА(57) Изобретение отностельной технике и служпения угла наклона отн 2ризонтальной плоскости, С целью повышения точности и расширения диапазона определяемых углов подвес маятника 5 выполнен в виде трех нитей 2-4 равнойдлины, что позволяет со-хранять параллельность между плоскостями пластины маятника 5 и катушки инцуктивности 10. Радиус К пластины маятника 5 выбирается исходя из длины 1 нитей подвеса 2-4 и радиуса г катушки 10 так, чтобы при максимальном угле наклона поверхность пластины 5 не выходила из электромагнитного поля катушки индуктивности 10.2 илИзобретение относится к измери= -тельной технике, в частности к устройствам для пространственного определения угла наклона объекта относи 5тельно горизонтальной плоскости вэл ектрич еский сигнал. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона опредепяемых углов.10На фиг. 1 показана конструкцияпредлагаемого устройстца с тремянитяными подвесамир на фиг. 2 - схема конструкции предлагаемого устройства при угле наклона О(, объекта относительно горизонтальной плоскости,Устройство содержит корпус 1,внутри которого минимум на трех нитях 2-4 одинаковой длины подвешен квнугренней поверхности плоской крышки корпуса 1 плоский маятник 5, выполненный из электропроводящего материала. Верхняя б и нижняя 7 поверхности пластины маятника 5 параллель"ны внутренним поверхностям плоскихкрышки 8 и оснований 9 корпуса 1устройства. В основании 9 корпуса1 укреплена катушка индуктивности10, верхняя (торцовая) поверхностькоторой 11 параллельна нижней 7 поверхности пластины маятника 5. Данные поверхности расположены друг относительно друга с некоторым начальным зазором йо, Катушка индуктивности 10 включена в контур измерительного автогенератора 12, выход .которого соединен с электронной схемой 13преобразования выходного сигнала автогенератора 12,Устройство работает следующим образом,В исходном положении объекта (угловой наклон устройства (6 =0 уг.град,) катушка индуктивности10 расположена относительно пластинымаятника 5 с минимальным начальным 45зазором Й и обладает при этом Максиомальным активным и минимальным индуктивным сопротивлениями, а измерительный автогенератор 12 имеет максимальную выходную Частоту, что и фиксируется электронной схемой 13 преобразования выходного сигнала автогене"ратора 12. При скалярном наклоне объ екта на угач Ж относительно горизона происходит параллельное смещениепластины маятника 5 относительноверхней (торцовой) поверхности катушки индуктивности 10. При этом зазорЙ между поверхностями пластины маятника 5 и катушки индуктивности 10 всегда увеличивается при увеличении угла наклона объекта от своеГо минимального значения й до своего максимального значения й при максимальМйксном угле наклона объекта. Это приводит к снижению активного и повышению индуктивного сопротивлений катушки индуктивности 10 и, как следствие, к уменьшению по сравнению с начальной. выходной частоты измерительного авто- генератора 12, что и фиксируется электронной схемой 13 выходного сигнала автогенератора 12, Так как начальный зазор Йц между чувствительными к углу наклона элементами устройства изменяется от своего минимального значения только в сторону увеличения при увеличении угла наклона объекта, то выходная частота измерительного, автогенератора 12 изменяется от своего начального (максимального) значения только в сторону уменьшения выходной частоты автогенератора. Параллельное смещение при изменении угла наклона объекта в скалярном направлении взг:модействующих друг с другом пластины маятника 5 и катушки индуктивности 10 осуществляется бла" годаря подвесу маятника минимум на трех нитях 2, 3 и 4 одинаковой длины к внутренней поверхности плоской крышки 8 корпуса 1, параллельной в свою очередь верхней (торцовой) поверхности катушки 10 индуктивности, Число нитей подвеса маятника может быть и большим, но при этом обязательным является условие равенства по длине всех нитей подвеса, так как только это условие позволяет осуществлять параллельное смещение взаимодействующих поверхностей пластины маятника 5 и катушки индуктивности 10 с плоскопараллельным изменением зазора между ними. При этом конфигурации электромагнитных полей катушки иццуктивности и вихревых токов, наводимых катушкой индуктивности в материале пластины маятника, всегда лмеют цилиндрическую форму с цент" ральной симметрией, определяемой центром катушки индуктивности, а следовательно, и максимальным взаимодействием между этими электромагнитными. полями, что позваяет получить высокую точность измерения. Интенсивно: т ь взаимодействия электромагнитных полей изменяется только при. Круп ак а 729 Тираж 399 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ак ГКНТ ССС изводатвенно-издательский комбинат "Патент"., г.Ужгород, ул. Гагарина, 1 изменении от угла наклона объекта зазора д между катушкой индуктивности 10 и пластиной маятника 5; Длина нитей подвеса и начальный зазор й выбираются исходя из требуемой5 чувствительности измерения: увеличение длины нитей подвеса и уменьшение начального зазора й приводят кповыпению чувствительности измерения О и, наоборот, уменьшение длины нитей подвеса и увеличение начального зазора Й приводят к снижению чувствительности измеренияРадиус К пластины маятника 5 выбирается, исходя5 из длины нитей подвеса и радиуса катушки 2 так, чтобы при максимальном угле наклона поверхность пластины не выходила из электромагнитного поля катушки индуктивности 10, т.е. 20 вьполнялось условие К Ъ 1 + г. При этом увеличение площади поверхности пластины маятника не снижает величины измеряемого угла наклона благодаря параллельному смещению пластинымаятника относительно верхней (торцовой) поверхности катушки индуктив"ности Формула и э о б р е т енияУстройство для пространственного определения угла наклона объекта содержащее корпус, маятник в виде пластины с радиусом К, подвес маятника длиной 1, катушку индуктивности с радиусом г, ось которой совмещена с осью подвеса, и измерительный авто- генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона определяемых углов, подве. маятника выполнен в виде не менее чем трех нитей равной длины, причем радиусы пластины и катушки индуктивности и длина подвеса связаны соотношением КЪ 1 + г,