Способ измерения угла наклона

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл 3 с присоединением заявки йо О 01 В 7/30 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА Изобретение относится к измерительной технике, а именно кспо собам измерения угла наклона и может быть применено для измерения -5 малых углов при ориентирований по- верхностей относительно естественной горизонтальной плоскости, а также во всех областях науки и техники, где необходимо прецизионное изме= 10 рение малых углов.Известен способ измерения угла наклона, основанный на использовании пузырьковой ампулы в качестве нуле- " вого указателя, который заключает ся в том, что при наклоне пузырьковой ампулы ее пузырек смещается от исходного положения. Вращением микро- метрической голонки изменяют угол наклона пузырьковой ампулы и добивают 20 ся возвращения пузырька н исходное положение. Величину угла определяют по известному шагу микрометрической головки 11 .Недостатком этого способа являет ся значитеЛьная погрешность, обусловленная погрешностями механических частей устройства, реализующих способ, кроме того этот способ затрудняет автоматизацию измерений. 30 Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ измерения угла наклона, заключавзщийся в том, что связываемую с контролируемым объектом ампулу с пузйрьком помещают вдва смежных электрических поля, наклоняют ампулу, компенсируют смещение пузырькаизменением параметров электрическихполей и преобразуют компенсирующеевоздействие в электрический сигнал,по которому судято величине угланаклона 23 .Недостатком этого способа является невысокая точность измерения угланаклона и невозможность непосредст-,венного преобразования величиныугла в цифровую Формулу,Цель изобретения - повышение точности.Поставленйая цель достигается тем,что компенсацию смещения осуществляют изменением частоты полей, а о величине угла судят по разности частот.На чертеже изображено устройство,реализующее предлагаемый способ.Ампула 1, жестко связанная с основанием 2, помещена н два электрическихволя 3 и 4, созданных между пластинами конденсаторов 5, 6 и 5, 7 за счет" того; что к ним приложены переменныенапряжения, имеющие одинаковую вели.чину, равную О. Частоты переменныхнапряжений имеют различные значенияи Г 2 , причем эти частоты могутизменять свои значения, однако междусобой они связаны следувщим образом(его всплывать. Эта сила равна 10 15 Р =. ЧРо(где ч вобъем пузырька;р - плотность жидкости, заполняю- ощей ампулу.Одновременно на пузырек, находящийся в электрическом поле, действует пондеромоторная сила Р зависящая от напряженности электрических полей и их частот25Рп = КО (ф -12), (3) где К, -,коэффициент, зависящий отконструкции конденсаторови характеристики ампулы. 30Таккак частоты Е и Ф связаны между собой .выражением (1), то величина пондеромоторной силы может . быть записана какг= гкО дк. (4) 35Измеряя частоты полей 3 и 4, произ"водят компенсацию силы, действующей на пузырек 8, вызванной "углой йаклока основания 2 с ампулой 1, пондеромоторной силой Р электрического по ля. При этом пузырек 8 остается не.подвижным. Из условий статики, то есть из равенства сил Р ,= Гп , мож-. но записать,гКО Д С1/ ю Таким образом, если пузырек 8 прилюбом угле наклона находится в исходном положении за счет изменения частот электрических полей, раэностная чаотота электрических напряженностей пропорциональна углу наклона основания 2.Измеряя разность частот электрических полей 3, 4, судят о величине наклона основания 2 с ампулой 1 относительно линии горизонта.Следовательно, компенсация силы, вызванной гравитационным полем, пондеромоторной силой, возникающей за счет различных частот электрических полей, позволяет повысить точность измерения угла наклона;пос- кольку при реализации способа резуль- таты измерения можно непосредственно получать в цифровой форме.Формула изобретенияСпособ измерения угла наклона, заключающийся в том, что связываемую с контрольным объектом ампулу с пузырьком помещают в два смежных, электрических поля, наклоняют ампулу, компенсируют смещение пузырька изменением параметров электрических полей и преобразуют компенсирующее воздействие в электрический сигнал, от ли"ч а ю щ и й с я тем, что, с"целью повышения точности, компенсацию смещения осуществляют изменением частоты полей, а о величине угла судят по разности частот.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Эйдинов В. А. Измерение угловв машиностроении. М., Стандартгиз,1963, с. 238.2. Авторское свидетельство СССР 9 478181, кл." С 01 8 7/30 (прототип).767507 н Пож Корректо одписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель А едактор С. Тимохина Техред Н,Гра.ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., СР4/