Устройство для определения угла наклона

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 280179 (21) 2744023/18-10 (5 )М. КЛ. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 6 01 С 9/18 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийсчщЪ1Н.П.Уманчик, Р.В,Сидоров, В,П.Белугин и М.М.Розинц )Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт нефтяного машиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может применяться, в частности, для измерения крена оснований буровых установок, расположенных на слабых грунтахи на морских стационарных и плавучихплатформах.Известны устройства для определения предельного угла наклона объекта, 10содержащие корпус из диэлектрического материала, заполненного электропроводящей жидкостью или ртутью, иэлектроды Ц . Они позволяют уменьшить влияние вибрации объекта, ноне дают возможности производить точные измерения угла наклона,Известны устройства для измерения углов наклона, содержащие сосуд,заполняеьатй электропроводящей жидкостью, и электроды, расположенные 20на его стенках, в виде колец из электропроводного материала 2(. На результаты измерений этими устройствами оказывает влияние вибрация объекта. 25Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения угланаклона, содержащее сосуд, частичнозаполненяеьый электропроводной жид костью, с отводным каналом из диэлектрического материала, а также электроды ( 31 .Однако это устройство при малых углах наклона подвержено влиянию внешних. вибраций.Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения влияния вибрации. Поставленная цель достигается тем, что отводной канал имеет поперечное сечение, уменьшающееся в направлении от сосуда; образующая нижней части внутренней поверхности отводного канала наклонена к горизонтальной плоскости под углом, большим максимального измеряемого угла наклона, а электроды размещены вдоль образующей нижней части отводного канала с частичным перекрытием его сечения каждым электродом. На фиг. 1 и 2 схематически изображено устройство в двух проекциях, на фиг. Э и 4 схематически изображены участки отводного канала прямоугольного сечения, на фиг. 5 - крут лое сечение отводного канала.Устройство представляет собой сосуд 1 (фиг.1) с отводным каналом5 10 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 2 из диэлектрика, в котором расположены электроды 3. Сечение каналауменьшается в направлении от сосуда.Оно может быть прямоугольным (фиг.3,4), круглым (фиг.5) или другой формы. При круглом сечении отводногоканала в плоских электродах 3 выполняют отверстие 4 для истеченияртути. Образующая 5 (фиг.1) нижнейчасти внутренней поверхности канала2 наклонена к горизонтальной плоскости 6 под углом Ж , который большемаксимального измеряемого угланаклона ф измерямой поверхности 7.Сосуд 1 заполняют ртутью илиэлектропроводной жидкостью. Электроды 3 расположены вдоль образующейнижней части отводного канала 2 нарасстоянии 3.Форма электродов обеспечивает частичное перекрытие сечения канала,Устройство работает следующим образом.При нулевом значении угла наклонаизмеряемой поверхности 7 уровень Н ртути (или электропроноднойжидкости) обеспечивает ее ка=аниепервого электрода со стороны сосуда.При наклоне поверхности 7 сосуднаклоняется вправо вниз по чертежу.При этом ртуть перетекает из сосудаФв отводной канал и замыкает электроды 3 последовательно в направленииот сосуда. Количество замыкаемыхэлектродов увеличивается с увеличением угла наклона 5 поверхности,1Измерительный прибор (на чертежене показан) регистрирует каждое замыкание электродов как эквивалентопределенного угла наклона, Увеличение чйсла замкнутых электродоврегистирируется как соответствующееувеличение угла наклона.Снижение влияния вибрации поверхности на показания прибора происходит блигодаря тому, что:1) Поперечное сечение отводногоканала уменьшается в направлении отсосуда, что обеспечивает устойчивостьртути на каждом последующем участкеканала в направлении от сосуда засчет увеличения молекулярных силсцепления частиц ртути в направлении к сосуду.2) Угол наклона образующей нижнейчасти внутренней поверхности отводного канала к горизонтальной плоскости больше максимального измеряемого угла наклона, что исключаетсвободный хаотичный переток ртутивдоль канала под действием вибрации,так как уклон канала всегда направлен к сосуду,3) Размещение электродон, перекрывающих сечение канала частично,образует внутри канала лабиринт,который демпфирует ртуть, затекающую в канал при наличии наклона.При увеличении наклона замыканиекаждого последующего электрода происходит мгновенно после начала контактирования ртути с этим электродом.Электроды из смачиваемого ртутьюматериала препятствуют до определенного момента дальнейшему перетокуртути по каналу за счет сил адгезии,и только после увеличения угла крена до некоторого критического значения ртуть скачкообразно перетекает к следующему электроду и задерживается в него, Электроды из несмачиваемого ртутью материала такжеобеспечивают скачкообразное замыкание каждого последующего электродапри образовании угла наклона, В этомслучае каждый электрод представляетсобой препятствие для его обтеканияртутью до определенного момента,после которого ртуть через зазорымежду электродом и стенками каналазатекает в пространство между двумяследующими электродами, еще не заполненное ртутью.Техническое решение предусматривает также наличие у сосуда нескольких отводных каналов с электродами,что позволяет измерять угол наклонав различных направлениях, по .которымрасположены соответствующие отводные каналы,Формула изобретения Устройство для определения угла наклона, содержащее сосуд, частично заполненный электропроводной жидкостью и снабженный отводным каналом из диэлектрического материала, а также электроды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения " точности измерения путем уменьшения влияния вибрации, отводной канал имеет поперечное сечение, уменьшающееся в направлении от сосуда, образующая нижней части ннутренней поверхности отводного канала наклонена к горизонтальной плоскости под углом, большим максимального измеряемого угла наклона, а электроды размещены вдоль образующей нижней части отводного канала с частичным перекрытием его сечения каждым электродом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9607101, кл. С 01 С 9/18, 06.12.76. 2. Авторское свидетельство СССР 9243852, кл, 6 01 С 9/20, 12.03;67. 3. Исаконич Р.Я. Технологические измерения и приборы, Недра, И., 1970,с. 109 (прототип).853389 Составитель Л. КолюбакинаРедактор Т.федотов Техред А. Савка Корректор Л.Иван сное Филиал, ППП "Патент", г, Ужгород, ул. тная, 4 Заказ 5617/12 Тирак 6 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш