Устройство для определения угла наклона объекта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 970106(23) Приоритет -Опубликовано 30.10.82. Бюллетень М 9 40 11 М. Нл. 601 С 9/12 Государственный комитет СССР о делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,10,82 Е.И.Ильин, А.И.Тютрин и Г.И.Иванов /;(71) Заявитель 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТАИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения угла наклона различных объектов или элементов грузоподъемных машин.Известен фотоэлектрический датчик угловых и линейных перемещений, соцержащий источник света, световоды, фотоприемники, измерительную схему, причем источники света размещены на торцах светопоглощающей непрозрачной камеры, внутри которой размещена прозрачная камера с установленными на равном расстоянии от концов фотоприемниками, а между наружной поверхностью прозрачной и внутренней поверхностью светопоглощающей камеры установлен подвижныи светопровод с полной внутренней отражающей поверхностью1Это устройство сложно по конструкции, так как для своей работы требует два раздельных источника света, два фотоприемника и подвижный световод. Кроме того, диапазон его измерения ограничен на величину угла, который занимает подвижный световод. Известен также ограничитель угла наклона грузоподъемной машины, конструкция которого включает шарнирно закрепленную в корпусе полую стрелку,выполняющую роль маятника и несущейв своей верхней части источник света, воздействующий через каналстрелки на фотоэлемент, расположенныйв нижней части корпуса и отключающийпривод механизмов при отклонении корпуса относительно стрелки 12.Известное устройство в сравнениис предыдущими конструктивно проще,так как включает в себя один источниксвета и один фотоприемник, но обладает дискретным и ограниченным диапазоном измерения, которое определенотолько рабочей поверхностью фотоэле мента, Кроме того, известное устройство не надежно в работе, так какпри вибрациях под действием знакопеременных нагрузок его стрелка, выполняющая роль маятника, будет иметьсобственные колебания и выходить запределы фотоприемника, выдавая ложный сигнал. Ближайцим к изобретению по технической суцности и достигаемому результату является устройство для определения угла наклона объекта, содержащее светонепроницае)ий корпуо, маятник на шарнирном подвесе и источник света, световод, совмеценный с осью груза маятника, фотоэлектри 97010655 Люминофор постоянного действия, расположенный в полости маятника, позволяет отказаться от электрического источника света, а светопроницаемая жидкость, которая частично заполняет полость корпуса, позволяет уменьшить влияние внешних вибраций на маятник.На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства,общий вид, на Фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1. 60 65 ческий преобразователь и индикатор.Между выходной частью светового канала маятника и фотоэлектрическимпреобразователем расположен жесткоскрепленный с корпусом светопроницаеий элемент-матрица, выполненная в 5виде пучка светопроводящих волокон,причем выходной торец каждого пучкаразделен на две части, одна из которых находится в оптическом контактес Фотоэлементами приемника, а вторая 1 Овыведена на экран индикатора 3,1.Однако это устройство сложно поконструкции, необходима световолоконная матрица, которая включает в себяот десятков до сотен отдельных световодов и столько же светоэлектрических преобразователей, Это увеличивает габариты устройства, уменьшает его надежность.Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и расширение диапазона измерений,Цель эта достигается тем, что.устройство для определения угла наклона объекта, содержащее светонепроницаемый корпус, шарнирно закрепленный в нем маятник с источникомсвета и расположенные под ним светопроницаемый элемент, жестко скрепленный с корпусом, и фотоэлектрический преобразователь, подключенныйк индикатору, снабжено кронштейномС-образной формы, скрепленным с маятником, на свободном конце кронштейна, совпадающем с осью маятника, 35закреплен фотоэлектрический преобразователь, а светопроницаемый элемент выполнен в виде пленки, прозрачность которой возрастает от центрального участка к периферийным, причем источник света расположен надцентральным участком пленки.Кроме того, полость маятника заполнена люминофором постоянного действия, а полость корпуса частично эаполнена снетопроницаемой жидкостью.Светопроницаемый элемент, выполнен.ный в виде пленки,прозрачность которой на различных участках неодинаковая, позволяет изменять величину светового потока на рабочую поверхностьфотоэлектрического преобразователяпри различных углах наклона, тем самым повышается диапазон измерений.В Устройство включает в себя светонепроницаемый корпус 1, внутри которого на шарнире 2 укреплен маятник 3, внутренняя полость которого имееч световой канал 4 и покрыта люминофором постоянного действия 5. В нижней части маятника .3 на С-образном кронштейне 6 расположен фотоэлектрический преобразователь 7, которыи с.помощью проводов 8 электрически связан с индикатором-микроамперметром 9, шкала которого проградуирована в углах наклона. Между фотоэлектрическим преобразователем 7 и выходной частью светового канала 4 в зазоре, образованным С-образным кронштейном 6, располржен светопроницаемый элемент, выполненный в виде пленки 10,прозрачность которой возрастает от ее центрального участка к периферийным. Полость корпуса частично заполнена светопроницаемой жидкостью 11, например дистиллированной водой.Работа устройства. происходит следующим образом.При отсутствии угла наклона контролируемого объекта ( не показан), на котором установлен корпус 1 наклономера, его маятник 3 находится ввертикальном положении, а выходное отверстие светового канала 4 расположено над центральным, наиболее прозрачным участком светопроницаемой пленки 10. В этом случае поток света, генерируемый слоем люминофора постоянногодействия 5, не достигает светочувствительной поверхности фотоэлектрическогопреобразователя 7, электрический ток не вырабатывается и стрелкамикроамперметра 9 указывает нулевоезначение наклона объекта. При отклонении объекта на какой- либо угол и в любую сторону корпус 1 вместе со светопроницаеьым элементом10 также отклонится на эту же величину, а маятник 3 повернется на шарнире 2 и сохранит свое прежнее вертикальное положение, вместе с ним сохранит свое прежнее положение и фотоэлектрический преобразователь, расположенный на С-образном кронштейне6. В этом случае под выходным отверстием светового канала 4 маятника 3 расположится более прозрачный, чем ранее, участок светопроницаемой пленки 10, поток света частично цроникает через нее и генерирует в фотоэлектрическом преобразователе 7 электрический сигнал определенной мощности, который по проводам 8 поступает в микроамперметр 9, стрелка которого показывает на шкале угол отклонения объекта от вертикали. При дальнейшем наклоне объекта под выходным отверстием светового канала 4 будут размещаться все более прозрачные участки светопроницаемой пленки 10970106 Формула изобретения 1 и, следовательно, все большая величина тока будет вырабатываться в фотоэлектрическом преобразователе 7 и фиксироваться в микроамперметре 9 в виде углов наклона.ФСветопроницаемая жидкость 11, ко- э торой частично заполнена емкость корпуса 1, при наклонах замеряемого объекта гасит собственные колебания маятника 3 и повышает устойчивость работы всего наклономера. ОПри возвращении объекта в исходное положение световой поток будет вновь прегражден центральным наименее прозрачным участком светопроницаемой пленки 10 и стрелка микроамперметра 9 покажет нулевое отклонение объекта.По предлагаемому методу производит. ,ся замер наклона объекта в любую сторону от вертикали. Принципиально сектор замера наклона может быть осущестО влен до 180Таким образом устройство позволяетповысить надежность и расширить рабочий диапазон,Устройство для определения угла а клона объекта, содержащее светопроницаемый корпус, шарнирно закрепленныйв нем маятник с источником света,расположенные под ним светопроницае"мый элемент, жестко скрепленный скорпусом., и фотоэлектрический преобразователь, подключенный к индикато"ру, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения конструкции,повышения надежности и расширения диапазона измерений, оно снабжено кронштейном С-образной формы, скрепленным с маятником, на свободном концекронштейна, совпадающем с осью маятника, закреплен фотоэлектрическийпреобразователь, а светопроницаемчйэлемент выполнен в виде пленки, прозрачность которой возрастает от центрального участка к периферийным,причем источник света расположен надцентральным участком пленки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 540276, кл.008 С 9/06, 1975.2. Авторское свидетельство СССР9 202060, кл. В 66 С 1/00, 1976.3, Авторское свидетельство СССРМ 756930, кл. 001 С 9/36, 1978прототип ).970106 Вид А Составитель Л.КолюбакинаРедактор С.Тараненко Техред Т.Маточка орректор О,Билак аказ 8368/47 Тираж 614 ВНИИХИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская н