Способ определения угла наклона объекта

(51)5 С 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ4424246/25 ааа ф а- ф ычнаяости вляется повы Чувствительнаедставлена в в система гравиметраде оси вращения марасположена на ти, наклон которой ел ение Наи маятни ой плоск ятниканаклоннеобходи опред о измерит ом; н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к областиизмерительной техники и предназначено для решения задач, связанных с Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения наклонов сооружений (плотин, основа ний ядерных реакторов и др,) для выставления плоскостей в горизонт для установки вертикально осей вра" щения и для решения других задач, связанных с ориентированием объекта относительно отвесной линии или го ризонтальной плоскости, а также с определением отклонений объекта от заданного положения в отвесной плосю изобретения яочности измерений,фиг. и 2 изображена схемаения угла наклона гравиметфиг.3схема реализации спо пространственным ориентированиемобъектов относительно отвесной линииили горизонтальной плоскости или сопределением отклонений объектов отзаданного положения в отвесной плоскости. Целью изобретения являетсяповышение точности измерений, Приосуществлении способа используютгравиметр или акселерометр, Передизмерением отклоняют ось вращениямаятника гравиметра или ось чувствительности акселерометра на6 угловых градусов от нормального положения в измерительной плоскости и определяют зто отклонение с помощьюлюбых технических средств При обрботке результатов измерений учитывют это отклонение. 3 ил 1 табл. оба при выставлении плоскости в го ризонт акселерометром,В качестве средств для осуществления способа могут быть испольэова ны уэко- и широкодиапазонные аста 1 и рованные гравиметры, а также другие типы гравиметров, которые могут эта лонироваться методом наклона, Могут "быть применены серийно выпускаемые гравиметры, при этом не требуется каких-либо конструктивных или иных дополнений или изменений, Методика наблюдения самого гравиметра обКсли чувствительная система гравиметра, содержащая маятник и егоось вращения, расположена так, чтоось вращения маятника образует сгоризонтом угол , а маятник - уголс, то показание гравиметра определяется как я соз 4 сов Р.Установим гравиметр на основании(плоскость), наклон которого необходимо измерить, в двух положениях,причем второе положение гравиметраповернуто на 180 ф относительно пер"вого,Пусть наклон основания к горизонту определяется двумя углами о(и р,причем угол е расположен в вертикальной плоскости, проходящей через осьвращения маятника гравиметра, ауголв вертикальной плоскости,проходящей через маятникВ первом положении гравиметра осьвращения маятника наклонена к горизонту на угол 4 + Ы, а .маятникнаугол р+ Р, Соответственно во вто 25ром положении - 1 - с и Д - с .Показание гравиметра в первом положении определяется как 8 сов (4+1)хх соз(р+ а,), а во втором 8 ссв (1-Ы).Разность показаний гравиметра вовтором и первом положенияхдК = Ксов(-) созф-с) соз(1+сс) сов(р+ с/,) или приближенно да = 8 2 ЧЫ+ р (Ф,+ с) +(рг р)40Решив уравнение относительнополучимдКо -28 1Во многих практических случаях второй и третий члены правой части соотношения можно не принимать во внимание, тогда приближенно имеем3= гр 7В таблице приведены значения ая в зависимости от величины угладля о = 1", 8 980 см с , а также но минальная точность измерения наклона.Наклон измеряют следующим образом,Гравиметр настраивают так, чтоось вращения маятника чувствительной системы составляет уголс горизонтом, а маятник горизонтален.Гравиметр устанавливают на основание (плоскость) в первое положение,измеряют его показание, переставляютгравиметр во второе положение, измеряют его показание во втором положении и определяют угол о.Для решения поставленной задачимогут также применяться серийно выпускаемые высокоточные акселерометры, при этом не требуется каких-либоконструктивных или иных дополненийили изменений, Методика наблюдениясамого акселерометра обычная.Рассмотрим задачу выставленияплоскости в горизонт.Акселерометр может быть установлен на плоскости в двух положениях,причем во втором положении акселерометр повернут на 180 относительнопервого положения, Акселерометрвключает в себя чувствительную систему, схематически представленную ввиде направления оси чувствительности акселерометра,Назовем плоскостью акселерометраплоскость, определяемую тремя точками на его установочной поверхности.Обозначим угол между направлениемоси чувствительности акселерометра иплоскостью акселерометра через 90 -. 4.Устанавливают акселерометр наплоскость, подлежащую выставлению вгоризонт, и измеряю-. его показание,затем поворачивают ак"елерометр на180 вокруг вертикальной оси и вновьизмеряют его показание,Пусть наклон плоскости, подлежащей выставлению в горизонт, равен.с(,Тогда в первом положении акселерометра направление оси чувствительности акселерометра составляет с вер"тикалью угол 1 + о(, а во втором:о,Разность показаний акселерометраво втором и первом положениях равнад а = ясов (- Ы ) - сов (; +)1или приближеннойа = 284 с,наКлон равенклоняют плоскость на угол 1. Затемуказанные действия повторяют для направления перпендикулярного, первому,При необходимости повторяют вновьизмерения и уточНяют положение плос"кости,д 8(Ла) мк Гал, при о(= ая погрешерения наловые се-. ь и на,нды,при погреизмерения мкГал т н н и з о ) Способ определения угла наклонаобъекта, при котором ориентируют прибор по отношению к измерительнойплоскости, производят первый отсчет,разворачивают прибор по отношению кизмерительной плоскости на 180 , производят второй отсчет и обрабатываютрезультаты измерений, о т л и ч а ю 0,006 0,003 0,002 0,002 0,001 0,00 166 332 498 663 829 995 0,060 0,030 Ов 020 0,015 0,012 0,010 3 5 1591549 бВыставление плоскости в горизонт щ и й с я тем, что, с целью повыше- происходит следующим образом. ния точности, при ориентировании приАкселерометр регулируют так, что бора устанавливают в измерительной направление его оси чувствительнос" плоскости ось вращения маятника грао 5ти составляет угол 90 - 4 с плос- виметра или ось чувствительности аккостью акселерометра, Акселерометр селерометра, отклоняют ее от нормаль- устанавливают на плоскость, подле- ного положения в измерительной плосжащую выставлению в горизонт, в поло- кости на 1-6 угловых градусов, изме- жение 1, измеряют его показание, за О ряют значение этого отклонения и учитем акселерометр переставляют в поло- тывают его при обработке результатов жение 11, измеряют его показание, измеренийвычисляют Ла, угол о( а затем на1597549 Составитель Л,Колесоактор:О,Юрковецкая Техред Л.Олийнык Корректор: Н.Ревская 6 изв ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 10 венно-и Заказ 3040 ВНИИПИ Государствен 113Тираж ого комите 35, Москва по изобретениям -35, Раушская на дписное открытиям при ГКНТ СЧСР д. 4/5