Устройство для дистанционного измерения углов наклона сооружений

263904 Союз Саеетския Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 12.11.1968 ( 1217863/18-10)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 10.11,1970. Бюллетень КДата опубликования описания 24 Л 1,19 Кл, 42 с, 25,0 МПК 6 01 с Комитет по деламизобретений и открыт УДК 528.541(088.8) при Соеете Уинистро СССРАвторизобретения СТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА СООРУЖЕНИЙявитель Научно-исследовательский инс Изобретение относится к области точного приборостроения, в частности, к приборам для дистанционного измерения наклонов сооружений, например гидротехнических плотин.Известны устройства аналогичного назначения, содержащие маятник, подвешенный на исследуемом сооружении, преобразователь угла наклона маятника в электрические сигналы (папример, индуктивный) и индикатор. Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что на точность показаний не влияет изменение параметров линии связи, соединяющей датчик и вторичный измерительный прибор, например длина линии, состояние изоляции проводов, что имеет значение в условиях, характерных для исследования гидротехнических плотин.Для достижения этого маятник в предлагаемом устройстве снабжен приспособлением для выведения его из равновесия, выполненным, например, в виде соленоида, сердечник которого укреплен на мятнике, катушка - на неподвижном основании, а преобразователь выполнен в виде укрепленного на конце маятника магнита с заостренным полюсным наконечником, расположенным в исходном положении перед рабочим зазором неподвижной магнитной головки, подключенной к электрической врсмяпзмсрительпой схеме.Гп 1 с,3:,-1хники им, Б. Е. ВетеТтИПИт".,О;,Я ф"На фпг. 1 приведена принципиальная схемапредлагаемого устройства в двух проекциях;па фиг. 2 - электрическая схема его времяизмерительной части.5 Качающийся в процессе измерений маятниксодержит массу 1 на подвесе 2; он подвешенна шарнирной опоре, образованной траверсой3, четырьмя плоскими пружинами 4 и кронштейном 6, укрепленным на исследуемом объО сктс 6. На подвесе 2 крепится сердечник 7, ана объекте 6, против него, посредством кронштейна 8 - соленоид 9. К массе 1 прикреплен постоянный магнит 10 с заостренным полюсным наконечником 11. Под маятником с5 объектом 6 связана также расположенная настойке 12 магнитная головка 13 с обмоткой14; зазор 16 при монтаже устройства устанавливается против наконечника 11 на минимальном расстоянии. Головка 13 соединена сО врсмяизмсрительпой схемой, прсдпочтнпгсльпосчстчикового типа,Схема содержит усилитель 16, формирователь 17 импульсов, триггеры 18 - 20, ключи21 - 23, счетчики 24 - 26, генератор 27 запол,5 няющпх импульсов, вентиль 28, спареннуюкнопку (контакты) 29 и 30 и источник тока ЛУстройство совместно с времяизмерительной схемой работает следующим ооразом,Ток от источника 31 через контакты 29 поО ступает в соленоид 9, и в результате взаимо 263904действия с сердечником 7 маятник отклоняется от положения равновесия. Кроме того, через контакты 30 поступает импульс установки триггера 19 в исходное положение, После отпускания кнопки маятник начинает совершать свободные затухающие колебания и при этом в обмотке 14 магнитной головки 13 в моменты прохождения заостренного намагниченного наконечника 11 мимо зазора 15 наводятся узкие импульсы чередующейся полярности, Импульсы усиливаются усилителем 1 б и преобразовываются в импульсы меньшей длительности формирователем 17. Эти импульсы переорасывают триггер 18, который поочередно открывает ключи 21 и 22 на время 1, и 1 соответственно, Кроме того, импульсы из формирователя 17 поступают через вентиль 28, выделяющий только однополярные импульсы, на триггер 19 и на счетчик 2 б. Первым же импульсом триггер 19 опрокидывается, а на его выходе появляется импульс, опрокидывающий триггер 20. В этот момент триггером 20 включается ключ 23 и через него заполняющие импульсы с генератора 27 через ключи 21 и 22 проходят на счетчики 24 и 25. Работа схемы продолжается до заполнения счетчика 26, отсчитывающего количество периодов колебаний маятника, а после заполнения счетчика 2 б на его выходе появляется импульс, опрокидывающий триггер 20 в исходное положение, в результате чего ключ 23 закрывается, затем может быть произведен отсчет показаний счетчиков 24 и 25.В случае, если измеряемый угол равен нулю, т. е. точка подвеса маятника и зазор головки находятся на одной вертикали, интервалы времени 1, и 1 окажутся равными, а в счетчике 24 и 25 будут записаны равные числа.При отклонении измеряемого угла от нуля показания счетчиков 24 и 25 будут неравными, а по величине и знаку разности их показаний может быть определен искомый угол. Линейность шкалы устройства, связывающей измеряемый угол и разность времени нахождения маятника по обе стороны от положения исходного статического равновесия, по- Б вышается с повышением отношения угловойамплитуды колебаний маятника к измеряемому углуОтклонение от линейности, примерно, до 2%имеет место для измеряемых углов в преде лах до 0,25 от угловой амплитуды колебаниймаятника.Повышение точности измерения достигается за счет осреднения суммированием времени нахождения маятника по обе стороны от 1 положения исходного равновесия за несколько периодов.Описываемое устройство целесообразноприменять для измерения углов от 1 - 2" до нескольких градусов.20 Возможно измерение углов относительнолюбой плоскости в пространстве путем использования астатического маятника, колеблющегося в этой плоскости.П р ед м ет изобретенияУстройство для дистанционного измеренияуглов наклона сооружений, например плотин,содержащее маятник, подвешенный на исследуемом сооружении, преобразователь угла на.ч 0 клона маятника в электрический сигнал и индикатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и исключения влияния,соединительных линий на результаты измерений, маятник снабжен приспособлением длявыведения его из равновесия, выполненным,например, в виде соленоида, сердечник которого укреплен на маятнике, катушка - нанеподвижном основании, а преобразовательвыполнен в виде укрепленного на конце маят 40 ника магнита с заостренным полюсным наконечником, расположенным в исходном положении перед рабочим зазором неподвижноймагнитной головки, подключенной к электрической времяизмерительной схеме,263904 Ри Составитель Л. Колюбакинаедактор М. В. Афанасьева Техред 3. Н, Тараненко Корректор Г. П, Шильман Типография, пр, Сапунова Заказ 15595ЦНИИПИ Компте Тираж 500о делам изобретений и открытпц при Совете Мин Москва, Ж-З 5, Раушская пйб., д. 45 Подппсцо ров ССС