Устройство для измерения уклонов дорог

(54) УСТРОЙСТВО ДНОВ ДОРОГ(57) Изобретениетельной технике.повышение надежномерений за счет втельных ошибок возоне устройства,ИЗМЕРЕНИЯ УКЛО тносится к измериель изобретения - ти результатов изравнивания относисем рабочем диапа ри изменении угла в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРНЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД 10851/24-104.06.869,02.88, Бюл, 9 8аучно-производственное объедиГлавного управления автомого транспорта Мосгорисполкома.Г.Гарифуллин28.541 (088.8) 2наклона дороги происходит перемещение в трубке 1 воздушного пузырька 2. Положение последнего определяется совокупностью сигналов с емкостных чувствительных элементов 3-5.Визуальное отображение напряжения,соответствующее положению воздушного пузырька 2 в трубке 1, появляется на индикаторе. Разница в величинах перемещений воздушного пузырька 2 обусловлена тем, что на участке,соответствующем наиболее часто встречающимся величинам уклонов, трубка имеет наибольший радиус кривизны и размеры ее дуг, соответствующие единице измерения, также наибольшие.3 ил.1377584 3Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения величин уклонов, и может быть использовано приизмерении углов наклона автомобиль 5ных дорог и в качестве датчика электронных систем автомобиля.Целью изобретения является повышение надежности результатов измеренийза счет выравнивания относительныхошибок во всем рабочем диапазоне устройства,На фиг.1 изображено предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг. 2 -кривая закона распределения уклоновдля магистральных дорог; на фиг.З -структурная схема средства для индикации положения пузырька.Устройство для определения величин уклонов дорог содержит криволинейную трубку 1, заполненную жидкостью с воздушным пузырьком 2, исредство для индикации положения пузырька. 25Средство для индикации положенияпузырька образовано установленнымивдоль трубки чувствительными емкостными элементами 3 - 5, каждый из которых соединен по мостовой схеме с 30конденсатором 6 и резистором 7, Вдиагональ каждого из указанных мостов включен резистор 8, к которомуподключен компаратор 9.Емкостный чувствительный элементстаршего разряда представляет собойдве металлические полоски, являющиесяобкладками конденсатора, длина которых составляет половину длины трубки. Металлические полоски расположены на взаимно противоположных сторонах трубки. Металлические полоскиемкостного чувствительного элементаследующего разряда имеют вдвое меньшую длину по сравнению с полосками 45старшего разряда и расположены с шагом, равным длине полосок этого разряда, Все полоски данного разряда,расположенные на одной стороне трубки, соединены электрически, Длинаполосок и шаг их расположения длякаждого последующего разряда вдвоеменьше предыдущего, Таким образом,шаг, с которым расположены на трубке1 емкостные элементы 3 - 5, определяется в соответствии с разрядом двоичного кода (емкостный чувствительныйэлемент 3 соответствует старшему разряду, а элемент 5 - младшему). 4Длина полосок и шаг младшего разряда не должны быть меньше длиныпузырька.Для питания упомянутых мостов переменным током предназначен генератор 10.Выходы компараторов 9 подключенык соответствующим разрядам цифроаналогового преобразователя 11 (ЦАП),выход которого соединен со стрелочным индикатором 12,Индикатор 12 выполнен с нелинейной шкалой. Цена деления шкалы в диапазоне наиболее часто встречающихсямалых уклонов меньше, чем цена деления для редко встречающихся большихуклонов.Трубка 1 выполнена с переменнойкривизной, являющейся функцией нормального закона распределения величин укчонов дОрог. Радиус кривизны(Н) для значения угла х; прямо пропорционален соответствующей указанному углу плотности распределенияР(х,) (см.фиг.1).Поскольку плотность распределения описывается выражением-К Х 1Р=Ье где Ь, 1 - коэффициенты;и - показатель степени;е - основание натуральногологарифма,то форма трубки определяется функциейВ = Ъ е Задав из соображений целесообразности длину трубки 400 мм, пределыизмерений +15 , а точность определения положения пузырька относительно трубки 1 мм, получим практическое выражение, описывающее формутрубки:.При изменении угла наклона доро-,ги происходит перемещение воздушного пузырька 2 в трубке 1.При нахождении пузырька воздухамежду обкладками какого-либо емкостного чувствительного элемента, например элемента З.,изменяется диэлектрическая проницаемость, а следова-тельно, и емкость элемента. В результате изменения емкости элементапоявляется разбаланс того моста, вкоторый включен этот элемент. При1377584 Фиг. Г этом через резистор 8 протекаетток. Падение напряжения на резисторе 8 приводит к появлению сигналана выходе компаратора,Таким образом, положение воздушного пузырька в трубке определяется совокупностью сигналов с емкостных чувствительных элементов,На выходе ЦАП появляется напряжение, соответствующее сигналам с компараторов на входе ЦАП. Это напряжение соответствует положению воздушного пузырька в трубке. Визуальноеотображение этого напряжения появляется на индикаторе. Поскольку шагмладшего разряда емкостных элементов по длине всей трубки постоянен,а перемещение пузырька по участкутрубки, соответствующему наиболеечасто встречающимся уклонам, значительно больше его перемещений поучасткам, соответствующим редковстречающимся уклонам, то погрешностьизмерения наиболее часто встречающихся величин уклонов существенно меньше. Указанная разница в величинахперемещений пузырька обусловленатем, что на участке, соответствующемнаиболее часто встречающимся величинам уклонов, трубка имеет наибольший радиус кривизны и размеры ее дуг,соответствующие единице измерения, 1 О также наибольшие.Формула изобретения Устройство для измерения уклонов 15 дорог, содержащее трубку переменнойкривизны, заполненную жидкостью своздушным пузырьком, и отсчетныйузел, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности 20 результатов измерений за счет выравнивания относительных ошибок во всемрабочем диапазоне устройства,кривизна трубки в диапазоне измерений выполнена пропорциональной значениям 25 уклонов.1377584 Редактор А.Маковская рректор И.Мус оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 Заказ 45ВНИИПИ Г Составитель В,СараханоТехред Л,сердюкова 5 Тираж 683 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5