Муаровый датчик угловых смещений

(71) Тюменский индустриальный иимЛенинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРВ 612149, кл 6 01 В 11/26, 1978.Авторское свидетельство СССРВ 1462096, кл, 6 02 В 9/00, 1989,(57) Изобретение относится к ной технике и может быть испо контроля угла наклона объект бретения - расширение функ возможностей за счет измере смещений относительно двух ны контролируемого объекта 2 в менение ориентации витков относительно линии визирован полос муара, наблюдаемая на верхности пружины, при этом По изменению формы и количе известному направлению навив судят о величине и направлени на объекта. 5 ил. итут 54). МУАРОВЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ СЩЕНИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ измерительльзовано для аЦель изоциональных ноя угловых осей. Наклоызывают изпружины 1 ия. Картина боковой по- изменяется. ства полос и ки пружины и угла наклоИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения угловыхсмещений.И звестен фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий осветитель, модулятор, коллиматорный обьектив, светоделитель, зеркальный компенсатор, телескопическую систему, второй коллиматорныйобъектив, оптически связанный через светоделитель с компенсатором, позиционночувствительный датчик, блок обработки,вход которого подключен к выходу позиционно-чувствительного датчика, и приводкомпенсатора, вход которого подключен квыходу блока обработки,Недостатком автоколлиматора является низкая надежность, так как при воздействии дестабилизирующих факторов(вибрации и др.) происходит разъюстировкаоптических элементов, что нарушает его работоспособность.Известен муаровый датчик смещений, вкачестве которого применяется винтоваяцилиндрическая пружина с шагом навивки,превышающим диаметр проволоки. Датчикприменим также и для контроля угла наклона при неподвижном закреплении наобъекте, После воздействия на объект регистрируют картину муаровых полос, покоторой определяют величину и знак смещений, в том числе и угловых,Недостатком известного датчика явля-.ется невозможность контроля углового смещения относительно двух осей.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей датчика за счетизмерения угловых смещений объекта относительно двух осей,Поставленная цель достигается тем, чтов муаровом датчике угловых смещений, содержащем винтовую цилиндрическую пружину из проволоки, выполненную с шагомнавивки, превышающим диаметр проволоки, и предназначенную для скрепления собъектом измерения, винтовая цилиндрическая пружина выполнена изогнутой в видеосесимметричной фигуры,На фиг. 1 показан муаровый датчик угловых смещений; на фиг, 2 - , 5 - основные виды муаровых полос.Датчик угловых смещений состоит из винтовой цилиндрической пружины 1 (фиг, 1), изогнутой в виде половины дуги окружности и неподвижно закрепленной на контролируемом обьекте 2. Пружина может быть выполнена по любому ГОСТУ, например с зацепами, расположенными в одной плоскости, Возможно выполнение датчика в виде пружины, изогнутой на четверть дуги окружности или свернутой в кольцо.Датчик работает следующим образом.Наклоны контролируемого объекта 25 вызывают изменение ориентации витковпружины 1 относительно наблюдателя, Картина полос муара, наблюдаемая на боковойповерхности пружины, при этом изменяется. По изменению формы и количества по 10 лос и известному направлению навивкипружины. судят о величине и знаке угланаклона объекта. Поласы муара, полученные на датчике, имеют три характерныеформы: овальную, С-образную и Я(Е)-образ 15 ную, При использовании пружины с правойнавивкой, изогнутой в виде половины дугиокружности, поворот объекта вокруг вертикальной оси УУ вызывает появление овальных полос. Поворот левого края (фиг. 1)20 датчика на наблюдателя дает разомкнутыеснизу овалы (фиг. 2), а от наблюдателязамкнутые (фиг. 3).Поворот объекта вокруг горизонтальнойоси ХХ вызывает появление С-образных йо;25 лос по обе стороны от ЯД-образной нулевой полосы. Поворот верхнего края датчикана наблюдателя дает Я-образную полосу(фиг. 4), а от наблюдателя - Е-образную полосу (фиг. 5),30 В обоих случаях о величине угловогосмещения судят по количеству полос муара,При одновременном повороте объекта вокруг осей ХХ и УУ возникают все три видауказанных полос, при этом аналогично со 35 поставляют направление навивки пружины,форму и количество полос Муара с наклономобьекта 2.Все фотографии (фиг. 1-5) получены надатчике - стандартной пружине с наружным40 диаметром 14 мм из проволоки 0,9 мм, имеющей правую навивку с шагом 1,4 мм.По сравнению с прототипом предложенный датчик имеет более широкие функциональные возможности, так как позволяет45 контролировать угол наклона обьекта относительно двух осей одновременно. Датчикпрост, надежен, имеет низкую стоимость.Пределы контролируемых углов наклона иточность измерений можно менять в широ 50 ких пределах путем подбора пружин с различным шагом навивки и диаметромпроволоки..Формула изобретения 55 Муаровый датчик угловых смещений,содержащий винтовую цилиндрическую пружину из проволоки, выполненную с шагом навивки, превышающим диаметрпроволоки, и предназначенную для скрепления с объектом измерения, о т л и ч а ю щ и й1717953 Фиг Составитель Н, ЗахаренкоЮрковецкая Техред М.Моргентал Корре Редактор та аз 869 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения угловых смещений относительно двух осей,винтовая цилиндрическая пружина выполнена изогнутой в виде осесимметричной фигуры.