Датчик угла наклона

(О П И САй: - .-И.ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ 1 682761 Союз Советских Социалистических Ресоублик,а,я в(ит,ел о 4) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА 2 бания. м устранспортно- вливают наЕСПЕЧЕНИ 5 ний боль ших сме ого эле- пропорнта, ограторая, в р(диус приборов сположен еися детниковых зы В а ютс 5 ри движе. для авто- каком-нирудованипления мадерживать изонтальзадапны. ению атчик по угИзобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для измерения углов наклона местности при изысканиях автомобильных дорогдля съемки поперечных и продольных профилей местности с уклонами от 0 до-(-90.Из(вестны маятниковые наклономеры спреобразователем потенциометрическоготипа, включенным в мостовую измерительную схему 11. Под маятником укрепленэлектромагнит, служащий для уменьшениявлияния ускорений.Известны также устройства для определения углов наклона на движущихся объектах, содержащие маятник, преобразователь и демпфирующее приспособление, вы-.полненное в виде планки, выпнутой в формедуги с центром в точке подвеса маятникапо всей длине его возможного перемещения,имеющей корытообразное сечение, охватывающее груз маятника. Груз маятника выполнвн из лостоянного магнита, (на боковыхплоскостях которого укреплены ферромагнитные пластинки 12,Недостатки указанных устройств заключаются в следующем: для обеспечения высокой чувствительности они требуют значительных габаритов и веса;низкочастотные собственные колебаниямаятника способны ,резонировать с близкими по частоте коле чиго средства, (на которо танаклономер;трудности технического обб демпфирования свободных колебашой массы маятника при небольщения х;чувствительность измерительнмента всякого углового датчика1 О циональна длине дуги этого элемениченной измеряемым углом, косвою очередь, пропорциональнакривизны элемента. У маятникаизмерительный элемент угла ра15 на кривой малого радиуса вращаютали подвески;на надежность работы маяприборов более отрицательно скапоперечные толчки и колебания п20 нии транспортного средства.Известны также устройстваматического контроля уровня вбудь механизме, например в ободля профилирования или распреде25 твриалов, где необходимо подподвижную часть механизма в горном положении или под заранееуглом наклона 31Наиболее близким к изобретехнической сущности является д5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 50 65 ла наклона, содержащий трубку, изогчутую по дуге части окружности, внутри которой помещено сопротивление (реохорд),параллельно с ним - токосъемный контактный привод и свободно движущийся подсобственным весом металлический шарик;преобразователь включсн в мостовую схе.му лотенциометра Щ,Однако этот датчик не содержит достаточно надежных средств демпфировацця,поэтому не может полностью устрантьвлияние инерционных сил при движенииконтактного шарика,Заполняющая трубку токопроводящаявязкая жидкость является изолятором и,попадая ца контактирующие поверхности,Оудат 11 яэуцять непрерывность коцтяктнрОпри этом сложаО подобрать жидкость с постоянной необходимой вязкосью,)0" О.1 роме того, датчик нельзя использоватьдля съемки профилей и поперечных сеченийоннелей, подземных переходов и другихобъектов с углами наклона более 90,Целью изобретения является повышение То 14 Ости 1. тем ) меньшения влиянияна результаты измерений ускорения и температуры.Это достигается тем, что предлагаемыйдатчик, содержащий трубку из диамагнигцого материала, изогнутую по дуге частцокружнос 1 и, чувствительный элемент в виде металлического шарика, контактирусщего с расположенными в трубке реохордом и токосъемным проводом, включенными в мостовую схему потенциометра, снабжен компенсатором ускорения и демпфс.ром, выполненным в виде дополнительнойтрубки, аналогичной по форме и материалуосновной, установлонной в параллельной сней плоскости и заполненной демпфирующей жидкос 1 ьо, в которую помещено инерционное тело-магнит, взаимодейству 1 огц 11 Йс шариком, а верхние концы дополнительной трубки соединены между собой гори.зонтальной трубкой, снабженной регулцруемым гидравлическим демпфером, зяолнонной жидкостью, и эластичным шлангом, проложенным по внутренней степкеосновной трубки.Для расширения, рабочего диапазонаобе трубки закреплень 1 на секторе со шкалами, подвешенном на корпусе с возможностью изменения и фиксирования его начального положения.На фиг, 1 показана общая схема описываемого датчика; вид со стороны пустотелойтрубки с реохордом и .шариком; на фиг.2 - вертикальный разрез по А - А фиг. 1;на фиг. 3 - нииняя часть общего вида состороны жидкостной трубки с магнитом,Датчик содержит пустотелую трубку 1,реохорд 2, контактный токосъемный провод3, шарик 4, левую ветвь 5 реохорда 2, привод б от чевой ветви реохорда, провод 7 от контактного токосъемника и,питающуюсеть, потецциометр 8, ось 9 корпуса 10 дагчика, провод 11 от правой ветви рсохорда к потецциометру, фиксатор 12 положения корпуса датчика, эластичный шланг И, соединительную горизонтальную трубку 14 копцов дополнительной трубки 15, постоянный магнит 1 б, сектор 17 корпуса датчика, гидравлический демпфер на соединительной трубке 4 (на чертеже не показан).При производстве работ датчик устанавливают в горизонтальное положение и размсщя 1 от ня тележке профилометра или другом транспортном средстве. При псремещении по измеряемо.лу участку, имеющему наклон, величину последнего определяюг по шкале потенциометра.При передвижении датчика по пересеченной местности неизбежны большие изменения в скорости движения и вертикальные колебания, что может вызывать больше искажения в показаниях датчика засчет инерционных сил, возникающих в свободно перемещающемся шарике-контакте 4.Для устранения этих погрешностей датчик угла наклона содержит жидкостнуО трубку 15 с постоянным магнитом 1 б, которы; Под влиянием магнитного притяжения удержцвает вблизи себя контакт, изготовлеццый, например, из мягкого железа в виде пустотелого шарика 4,Ицерционные силы, ВОзникя 1 Ошие у пО- ст 05 Ио 0 магнита, по лощяОтся жидкостной срсдой, например, тормозной жидкостьО, заполняющей дополнительную и соединительную трубку, имеюцую гидравлический демпфер.Для устранения отрыва шарика от магнита и выхода его из магнитного поля, датчик угла наклона содержит параллельно с соединительной трубкой эластичный уцр го-сжатый пустотелый, например, резиновый шланг, проложенный по ссцовной пустотелой трубке 1, который при возникновении больших инерционных усилий, при резких толчках под давлением на жидкость инерционных сил магнита, налолняется жидкостью, увеличивая свое сечение, прижимает к трубке шарик 4, чем удерживает его от выхода из магнитного поля. Для предохранения контакта от окисления трубка 1 заполнена инертным тазом. Основная и дополнительная трубки с изме. рнтельным элементом и демпфирующим магнито.л расположены по полуокружности сектора, сцабженного двумя угломерными Пала,ми от нижнего нулевого деления в оое стороны до 90.11 ереносной корпус датчика снабжен фиксатором 12, обеспечивающим установку сектора датчика под любым углом к 1.- ризонту (от 0 до 360).Датчик обеспечивает точность из мер.- н дя угла наклона порядка 7 иии 1 нри этом радиус окружности, по которой уложены трубки, должен быть равным 250 - 300,ял).Датчик может быть использован и на непроходимой для транспорта местности.В этом случае он устанавливается на перенооной тележке, которая прокатывается по профилю вручную.Наличие на корпусе датчика шкалы; фо делением, например, в 0,1 дает возможность при съемке, крутых прямолинейных уклонов не перемещать по крутому уклону тележку с датчиком, а, установив корпус датчика на угол наклона по шкале, за мерить длину уклона мерным колесом штанге, которыми снабжена тележка. Формула изобретения201. Датчик угла наклонапреимущественно для профиломгров, содержащий корпус, трубку из диамагнитного материала, изогнутую по дуге части окружности, и чувствительный элемент в виде металличсско го шарика, контактирующего с расположенными в трубке реохордом и токосъемным проводом, включенными в мостовую схему потенциометра, о т л и ч а ю щ и й с я тем,:то, с целью повышения точности пу- ЗО тем уменьшения влияния на результаты измерений уокорения и температуры, он снаб;ксн к тмпенсзтором ускорения и демпфером, ыполнонным в виде дополнительной трубки, аналогичной по форме и материалу основной, установленной в параллельной ней плоскости и заполненной демпфируюшей жидкостью, в которую помещено инерционное тело - магнит, взаимодейств юший с шариком, а верхние концы дополнительной трубки соединены между собой горизонтальной трубкой, снабженной гидравлическим регулируемым демпфером, заполненной жидкостью, и эластичным шлан;ом, проложенным по внутренней стенке основной трубки.2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона, обе трубки закреплены,на секторе со шкалами, подвешенном на корпусе с возможностью изменения и фиксирования его начального положения.Источники информации, причятые во внима,.пе при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 253391, кл. 6 01 С, 1968.2. Авторское свидетельство СССР435453, кл, б 01 С 9/12, 1970.3. Патент США2893134, кл, 33-206, 1959.4, Авторское свидетельство СССР М 3488 бб, кл. 6 01 С 920, 1970 (прототип).Тип, Харьк. фил. пред. Патент Заказ 759/96НПО Поиск Изд.486 Тираж 866 осударственного комитета СССР по делам изобрете И 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5