Датчик угла наклона

Союз СокетсиикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 717530lс присоединением заявки М с 01 С 9/12 Ввудерстпювй кеаятет СССР вв Лаакя язебретяяяЯ я аткрытяЯДата опубликования описания 270280(72) Авторы изобретения В.М,Кацман, Ю,С,Гринберг,и В.И,Тихомиров Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского цела(54)ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНАИзобретение касается измерительной техники и предназначено для измерения углов наклона до 3-5 О и более при строительстве зданий, дороги других объектов,Известны фотоэлектрические датчики угла наклона, содержащие маятник со шторкой и два фотоприемника,включенные в мостовую схему Щ и 2.Датчики снабжены следящей системой, так как непосредственный отсчет угла наклона по разности фото.токов двух приемников весьма неточениз-еа непост.оянства параметров фотоприемников и их малых линейных размеров. Следящая система в значительной мере усложняет устройство иснижает его быстродействие.. Известны фотоэлектрические отсчетные устройства для измерении угловнаклона, содержащие маятниковый датчик угла наклона с щелью, сканирующее устройство с растровой шкалойи фотоэлектрические датчики, соеди 2пенные через управляющий ключ сосчетчиком импульсов 3),Известны фототранзисторы, чувствительные к положению луча света.Однако они обладают малым интерваломперемещения (0,25-0,8 мм) и аналоговым выходом информации, что затрудняет их применение в датчикеугла наклона,Известен также фотоэлектронный1 Оприбор - диссектор для измерения смещения 4).Однако как любой вакуумный прибор он требует высокого напряжения,что для переносного прибора не совсем15удобно.Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсядатчик угла наклона содержащий маятник с осветителем, установленнымнепосредственно на шторке маятника,сканистор, генератор пилообразногонапряжения, усилитель импульсов, триггер и индикаторный прибор 15),ЭО 3 7175Однако в этом устройств элементами для фотоприемников являютя полупроводниковые сканисторы, имеющиеразрешающую способность до 100 лйний на сантиметр и длину фоточувст-.,вительного слоя 25 мм,Цель изобретения - повышение точ"-йЬЖ Мйефйййфланаклойа; - -."Это достигается тем, что в предложенный датчик введен второй мытиик, 10-" - ббь ьодвеса которого расположена ниже" "= "даби" йопвеса- первбго"маатнйка на расчетную длину последнего. Плоскости колебаний обоихмаятников совпадают,"а наоси подвеса второго маятника симмезричйозафеплен сканйсгор так,что- егофоточувствительный слой параллеленщтбркепервого"Маатника"и расположенв непосредственной близости от йее.При такой конструкции датчика световаа 20марка будет перпендикулярна продольной оси сканистора при любом угленаклона датчика,На фиг; 1 изображена структурнаасхема датчика угла наклона, на фиг.2 - 25" схема, йояснающая работу датчика,на фиг. 3 - то же, при наклоне;Шторка 1 йерюгомаятника спределами отклонения + А закреплена наоси 2 подвеса маятника, На штоуще закреплен осветитель 3, подключаемый кIсхеме с помощью беэмомейтнйа токоподводов. На шторке выполйена щелевая диафрагма, расположенная вертикально. Расстояние от оси 2 подвеса35до центра диафрагмь 13 ййает 6 Йсчетной .длиной маятника 1 . Ось 4: йоа-веса второго маятника 5 параЛлельнаоси подвеса 2 первого маятника и рао-йоложена ниже. Расстояние между ося Оми равно расчетной длине первого мааъника, На"конце оси 4 в непосредственнойблизости от шторки 1 с неболйййь 3"за-зором закреплен сканистор 6, фоточувствительный слой которого обращен . 45к щторке 1 так, что светящаяся маркав вййе вертикальйой лййий" 1 роектйруетса на фоточувствительный слой. Йсемасчитываниа показаний состоиг из гене.-ратора 7 пилообразногонапряжения, .усилителя 8 импульсов, триггера .9 ииндикаторного прибора 10 Вйводысканистора подключены к электроннойсхеме через беэмоментные токоподводы55На фиг. 2 изображена схема датчика угла "йаклойа,устайовленйогонаплатформе. Санистор укренлеййа плаъ 30 4форме, поэтому между световой маркойна фоточувствительном слое сканистораи егоо продольной осью угол равен90 - На фиг, 3 видно,что прилюбом угле наклона световая маркаперпендикулярна продольной оси сканистора а отклонение световой маркиоФ центра сканистора равно- 15 ЫАгде 3 - отклонение световой марки,1, - расчетная длина первого мадпяика,Показания индикаторного приборапропорциональны отклонению световоймарки, Поэтому показания прибора пропорциональны синусу угла наклона,т,е, датчик угла наклона является насамом деле датчиком синуса угла на-.клона. Для малых углов наклона (до3-5 ) заА,г ц А. отличаются,друг от друга очень мало. Поэтому дляпрофилировании рельсовых путей датчик может быть использован непосредственно. Для профилографов автомобильных дорог при больших. уклонах необходимо иметь" ьа А и соьА дляйолучениа профиля иути.При длине фоточувствительного слоя25 мм и разрешающей способностисканистсра 100 линий погрешностьизмерения угла составляет 0,4%.ф о р .м у Л а изобретенияДатчик угла наклона, содержащиймаятник с осветителем, установленньщ" нейосредственно на шторке маятника, сканистор, генератор пилообразного напряжения, усилитель импульсов,триггер и индикаторный прибор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности измерения,в него введен второй маятник, ось подвеса кЬторого расположена ниже осиподвеса первого маятника на расчетную алину последнего, причем плос- .кости колебаний обоих маятников совпадают, а на оси подвеса второго маятника симметрично закреплен сканистортак, что его фоточувствительный слойпараллелен шторке первого маятника ирасположен в непосредственной близостибт нее.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 352127, кл. б 01 С 9/12, 1971,2. Патент франции % 2047067,кл, 5 01 С 9/12, 1972,3, Лвторско си 1 летельство СССРМ 113377, кл, 8 01 С 7/04, 1972,5. Катыс Г.П. Автоматическое ска 4. Зацярнпный Л.В, Автоматизация нирование, М., 1969. с. 169-179высокоточных инженерно-геодезичес- . 5 (прототип). фиСоставитель. Л. Колюбакина Вигул кин Техрец С, Мигай . Корректор. Шм акт дписное ираж 801твенного комитета СССетений и открытий35, Раушская наб., д За4 д, ул,Проектная филиал ППП атент, г,Ужг 10309/53 ЦНИИПИ Государ по целам нзо 035, Москва Ж