Способ определения вертикали

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик о 985710. Государственный комитет СССР но делам изобретений ,и открытий.2(088.8) Опубликовано 301282, Бюллетене йо 48Дата опубликования описания 3012,82Сф:сфор,И я ЕоуФ фтехычт ьАя 1ескдуфйбпц А.Н. Балашов, Ю.В. Горемхин, И.С. Левита С.И. Радауцан и Ю.Д. Тон(72) Авторы изобретения Специализированное конструкторско"технолобюро твердотельной электроники с опытнымпроизводством Института прикладной физикиАН Молдавской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛИ Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам для определения направления вертикали.Известен способ определения вертикали путем нагревания током тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела (11 .Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения вертикали путем нагревания током удлиненного тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела 21.Недостатками известных способов являются низкая точность измерений и невозможность определения направления отклонения от вертикали.Цель изобретения - повиаение точности измерений и обеспечение возможности определения направления.отклонения от вертикали.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения вертикали путем нагревания током удлиненного тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела, последнее приводят в колебательное движение па-. раллельно самому себе, регистрируютамплитуды и Фазы первой и второйгармоник полученного сигнала, посоотношению амплитуды и фазы .первойгармоники опРеделяют Факт и направление отклонения от вертикали, затем,поворачивают ось колеблющегося телав плоскости колебаний до получения1 р нулевого значения сигнала, при этомось тела совпадает с проекцией гравитационной вертикали на плоскостьколебаний.Ъ. Кроме того, по соотношению амплитуд и фаз первой и второй гармоникопределяют факт и направление отклонения оси тела от вертикали в плоскости. колебаний.При этом регистрируют пиковыезначения амплитуды второй гармоникиза каждый период и фазы и по нера. венству амплитуд определяют Фактотклонения от вертикали, а по фазепериода с большей амплитудойнаправление.На чертеже изображена блок-схемаустройства, реализующего предлагаемый способ,Устройство содержит нагретоетоком удлиненное тело 1,.вибратор 2Зо для колебания тела относительно паУ 85 71 б Раллепьной елку Оси, генератор 3 опорного сигнала и блок 4 измерения амгалитуды и фазы первой армоникиили при наложении ее на вторую гармонику, Для уменыеия теплоинерциоиности и повьпОпия уровня сигнала5удлиненное тело может быть выполненов виде полупроводниковой, например,германиевой нити. Опорный генераторЭ синхронизирован с колебаниями вибратора 2, 1 ОПри колебании тела 1, нагретоготоком, относительно горизонтальнойоси происходит периодическое изменение условий конвекции. Если скорость движения тела меньше средней 15скорости конвекционного потока, топри движении тела вверх (по направлению конвекции) коэффициент тепло,отдачи уменьшается, а при движениитела вниз (против направления конвекции) - увеличивается, Если теплоинерционность тела достаточно мала, тоэто вызывает заметное периодическоеизменение средней температуры телаи, соответственно, его электрического 25сопротивления. При этом период изменения равен периоду колебаний (перваягармоника частоты колебаний),Формула изобретения При колебании нагретого тела относительно оси, совпадающей с направлением гравитационной вертикали, также происходит периодическое изменение коэффициента теплоотдачи. Это изменение симметрично относительно оси колебаний, так как она совпадает с З 5 ;Направлением конвекционного потока.При этом период изменения коэффициента теплоотдачи и, соответственно, средней температуры и электрического сопротивления тела равен половине 40 периода колебаний (вторая гармоника частоты колебаний). При лобом отклонении оси тела (и оси колебаний) от вертикали (в 45 плоскости колебаний) появляется составляющая движения от вертикали, что приводит к появлению электрического сигнала первой гармоники, причем в зависимости от стороны откло нения фаза сигнала отличается на Т Затем блоком 4 измерения регистрируют амплитуды и фазы первой гармоники полученного сигнала и по соотношению амплитуды и фазы определяют факт и направление отклонения от вертикали. После этого поворачивают ось колеблющегося тела 1 в плоскости колебаний до получения нулевого значения амплитуды первой гармоники, при этом ось тела совпадает с проекцией гравитационной вертикали на плоскость колебаний. 3. Способ по п.2, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что регистрируют пиковые значения амплитуды второй гармоники за каждый период и фазы и по неравенству амплитуд определяют факт отклонения от вертикали, а по фазе периода с большей амлпитудойнаправление. Появление электрического сигналапервой гармоники может быть зафикси 65 ровано та.ф по соотношению амплитудвторой гармоники за каждый период.В этом случае регистрируют пиковыезначения амтцИтуды второй гармоникиза каждый период и фазы и по неравенству.амплитуд определяют фактотклонения от вертикали, а по фазегериода с большей амплитудойнаправление. Затем поворачивают осьтела в плоскости колебаний до получения равных значений амплитуды, приэтом ось тела совпадает с проекциейгравитационной вертикали на,плоскостьколебаний,Таким образом определяют отклонение оси тела от вертикали в .Одной плоскости. При необходимости точной наводки на вертикаль в двух перпендикулярных плоскостях используют два тела с перпендикулярными плоскостями колебаний.Изобретение позволяет производить измерения с высокой точностью и определять направление отклонения объекта от вертикали. 1. Способ определения вертикали путем нагревания током удлиненного тела и регистрации сигнала, связанного с изменением электрического сопротивления тела, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаения точности измерений и обеспечения возможности определения направления.отклонения от вертикали, телоприводят в колебательное движение параллельно самому себе, регистрируют амплитуды и фазы первой и второй гармоник полученного сигнала, по соотношению амплитуды и фазы первой гармоники определяют факт и направление отклонения от вертикали, затем поворачивают ось колеблющегося тела в плоскости колебаний до получения нулевого значения сигнала, при этом ось тела совпадает с проекцией гравитационной вертикали на. плоскость колебаний, 1 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что по соотношению амплитуд и фаз первой и второй гармоник определяют факт и направление отклонения оси тела от вертикали в плоскости колебаний.985710 Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1, Козырев Б.П. и Зайцев В.А,Расчеты и конструкции термодеклинаторных моделей для высокочувствительной регистрации угловых отклоненийСоставитель Л. ЕлкинРачкулинец Техред К.Мыцьо Коррект г дак 614о комитета ССи открытийушская наб.г ПодписнСР 4/ лиал ППП "Патентф, г, Ужгород,. Ул. Проектная,Заказ 10157/б ВНИИ по 113035Тираж Государственно лам изобретени Москва, Ж, Р