Датчик углов наклона

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опуоликован Государственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретений и открытийописания 26.03,7 2) Авторизобретения И. Н. Чепко 71) Заявитель ИнститУт горной механики и техническойим. М. М. Федорова нети 54) ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОН ов ности к ется да 25 мерени Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для опред ления углов наклона объектов, например отклонения проводников в вертикальных шахтных стволах. Известны маятниковые датчики угловнаклона, используемые в профилографах, кторые для увеличения углов отклоненияснабжены кривошипным механизмом с качающейся кулисой 1 2.Недостатком датчика является низкаяточность измерений.Известны датчики в приборах для непррывной записи углов наклона проводниковшахтных стволов, выполненные в виде упругой вертикально укрепленной пластины,нижний конец которого жестко закреплен,а на верхнем закреплена отражающая прима 3,НедостанедостаточНаиболе тком этих датчиков является ный рабочий диапазон,е близким по технической сушдпагаемому изобретению явля- , установленный в приборе для искривления проводников, Датчик содержит свободно подвешенный на осимаятник, Ш-образный сердечник из магнитомягкого материала, средний стержень которого снабжен первичной обмоткой, а боковые стержни - вторичными обмотками ЦКонструктивное выполнение датчика позволяет измерять зенитные углы с точностью + 20 в диапазоне + 40 о, иметьилинейную выходную характеристику датчи- О ка в указанном диапазоне измеряемых угБелью изобретения явлется расширение диапазона измеряемых углов при сохранении линейности выходной характеристики во всем диапазоне.Бель эта достигнута тем, что предлагаемый датчик снабжен вторым аналогичным Ш-образным сердечником из магнитомягкого материала, оба Ш-образных сердечника укреплены вертикально в плоскости колебаний маятника, первичные обмот ки сердечников соединены последовательно, выходы каждой пары вторичных обмоток, диагонально расположенных на боковых стержнях сердечников и последовательносоединенных между собой, подключены ко входам выпрямительных мостов, а часть стержня маятника, изготовленная из магнитомягкого материала и выполненная симметричной относительно оси подвеса, ус 5 тановлена с равными зазорами между стержнями Ш-образных сердечников. Длина час. ти стержня маятника, изготовленного из магнитомягкого материапа,равна ширине Ш-образного сердечника, а площадь сече О ния стержя маятника равна плошади сечения бокового стержня этого сердечника,Для стабилизации выходных параметров датчик помещен в корпус, наполненный жидкостью, например трансформаторным маслом.На фиг. 1 приведен общий вид предложенного датчика углов наклона; на фиг.2- эпектрическая схема.Датчик содержит корпус 1 прямоуголь 20 ной формы, к крышке которого прикреплен несущий каркас 2, К боковым стенкам каркаса прикреплены два Ш-образных ферритовых средечрчка 3, установленные в вертикальном попожении в плоскости тр ектории колебаний маятника. Стержень маятника 4 подвешен на оси 5, одинаково удаленной от средних стрежней ферритс- вых сердечников. 30Все стержни сердечников снабжены обмотками с равным количеством витков.Первичные обмотки 6 и 7 фиг. 2), расположенные на средних стержнях сердечников, соединены последовательно. ЗбВторичные обмотки 8, 9 и 10, 11, намотанные на диагонально распсдоженных боковых стержнях Ш-образных сердечников, соединены между собой, а выходы их подключены к выпрямителям 12 и 13.При движении по искривленному проводнику каретка с датчиком занимает определенное угловое положение относительно отвесного попожения стержя маятника. За счет того, что магнитопроводяшая часть 45 стержня маятника симметрична относительно оси подвеса, индуктивное сопротивление обмоток 8, 9 увеличивается, а обмоток 10, 11 уменьшается на одну и ту же величину. З 1Выходной сигнал подается на выпрямители 12, 13 и используется для управления преобразователем углового положения маятника в импульсы, дпительность которых пропорциональна углам,Устройство позволяет измерять искривления проводников с точностью 1-2 мм. Ф ормула изобретения1. Датчик углов наклона, содержащий свободно подвешенный на оси маятник, Ш-образный сердечник из магнитомягкого материала, средний стержень которого снабжен первичной обмоткой, а боковые стержни - вторичными обмотками, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона и сохранения выходной характеристики линейной во всем диапазоне, он снабжен вторым аналоги ным Ш-образным сердечником из магнитомягкого материала, оба Ш-образных сердечника укреплены вертикально в плоскости колебаний маятника, первичные обмоч ки сердечников соединены последовательно, выходы каждой пары вторичных обмоток, диагонально расположенных на боковых стержнях сердечников и последовательно соединенных между собой, подключены ко входам выпрямительных мостов, а часть стержня маятника, изготовленная из магнитомягкого материала и выпопненная симметричной относительно оси подвеса, уст новлена с равными зазорами между стержнями Ш-образных сердечников.2. Датчик по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что длина части стержня маятника, изготовленного из магнитомягкого материала, равна ширине Ш-образного сердечника, а площадь сечения стрежня маятника равна плошади сечения бокового стержня этого сердечника.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Ю, В. Куваев фРазработка и исследование устройств дпя определения искривлений проводников вертикальных шахтных стволовф, г, Днепропетровск, 1968 г2, И. Ф. Огороднейчук и др. "Профилирование проводников шахтных вертикальных ствапов", ж. "Уголь Украиныф, 1, 1965 г. стр, 46-47.3. Авторское свидетельство183967, кл. 601 с 7/06, 12,09.62 г.Составитель Л. КолюбакинаРедактор В, Кожемякин Техред О. Луговая Корректор В. КуприяновЗаказ 5708/23 Тираж 844 Подписное 11 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4