Устройство для определения угла отклонения подвижного объекта от вертикали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬС ВТОРСН 10юл. Улов.8) е свиде 01 С 9/свидете01 С 9/ ельство СССР б, 03.07.б 9 ьство СССР 2, 01.04.б 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА ,ОТ ВЕРТИКАЛИ, содержащее герметичный корпус, заполненный жидкостью,801 065688 А.подвешенный в нем измерительный маят,ни., гидравлический демпфер с заслонкой и преобразователь угла, о т "л н ч а ю щ е е с я тем, что, Сцелью повышения точности измеренийпри воздействии знакопеременногоусКорения путем обеспечения оптималь.ной степени демпфирования, в нем эас.лонка гидравлического демпфера вы-,полнена в виде усеченного дискамаятника, подвешенного в корпусена дополнительной оси, расположенной в одной плоскости и на однойвертикали с осью подвеса измерительного маятника.Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к датчикам, измеряющим угловые координаты и предназначенным для использования в системах контроля угловых пара. метров подвижных объектов.Известны датчики угла отклонения от вертикали, состоящие иэ герметичного корпуса, частично заполненного электролитом и четырех изолированных друг о друга электродов, рас- (О положенных попарно один против другого вдоль стенок кольцевого канала, выполненного в корпусе. В датчике для регулирования степени демпфирования в кольцевом канале установлена 15 поворотная заслонка, которая вместе с корпусом составляет дроссельное устройство. Заслонка имеет фиксиронанное положение, поэтому степень демпфирования, определяемая сечением щели между заслонкой и корпусом, остается постоянной Г 13.Однако при большом сечении щели степень демпфирования будет незначительной, и, как следствие, полезный сигнал будет искажаться эа счет наложения помехи и виде знакопеременного линейного ускорения. Уменьшение сечения щели увеличивает гидравлическое сопротивление и повышает степень демпфирования. Это приводит к уменьшению отклонения маятника под действием знакопеременного линейного ускорения, т.е, к уменьшению искажения полезного сигнала эа счет помехи. Однако увеличение З 5 степени демпфирования искажает по" ленный сигнал - угол поворота объекта, измеряемый маятником, если изменение угла Ъоворота объекта имеет, динамический характер. Очевидно, , 40 оптимальную степень демпфирования можно подобрать только для определенного режима изменения полезного сигнала н помехи. На подвижных объектах такой режим заранее не известен и разнообразен. Из этого следует,что датчик угла отклонения от нертикали маятникового типа с постоянной степенью демпфирования не гарантирует минимальное искажение от действия знакопеременного линейного ускорения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения угла отклонения от вертикали подвижного объекта, содержащее корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, маятник и гидравлический демпфер, уменьшающий по грешность измерений при воздействии ускорений Г 23.Недостатком этого устройства является то, что в нем ограничена возможность увеличения степени65 демпфирования при изменении неличины ускорения,Целью изобретения янляется повышение точности измерений при воздействии знакопеременного линейного ускорения путем обеспеченияоптимальной степени демпфирования.Цель достигается тем, что вустройстве для определения угла отклонения подвижного объекта от вертикали, содержащем герметичный корпус, заполненный жидкостью, подвешенный в нем измерительный маятник,гидравлический демпфер с заслонкойи преобразователь угла, заслонка гид.равлического демпфера выполнена ввиде усеченного диска-маятника,подвешенного в корпусе;на дополни-.тельной оси, расположенной в однойплоскости и на одной вертикали сосью подвеса измерительного маятника.На фиг.1 показан датчик, общийвид; на фиг.2 - положение измерительного маятника и диска-маятника придействии ускорения; на фиг.3 - тоже, при повороте корпуса; нафиг.4 - отклонение измерительногомаятника под действием линейногоускорения (кривая 7 соответствуетустройству с постоянным сечениемщели, а кривая 8 - устройству с диском-маятником; на фиг.5 - зависимость амплитуды колебаний измерительного маятника (кривая 9 соответствует устройству с постояннымсечением щели, а кривая 10 - сдиском-маятником).Устройство (фиг.1) состоит из .корпуса 1, внутри которого помещенизмерительный маятник 2 с осью вращения О; перегородки 3, диска-маятника 4 с осью вращения О; потенциометра 5, установленного на корпусе 1, токосъемной щетки б, связан.ной с маятником 2, арретира и электрического разъема (не показаны)Цилиндрическая полость (корпус) прибора герметична и заполнена демп"фирующей жидкостью, например трансформаторным маслом. Гидравлический:демпфер, состбящий из перегородки 3и заслонки н форме маятника усеченного диска 4, служит для автоматического регулирования степени демпфирования н зависимости от амплитудыускорения, действующего перпендикулярно оси маятника.Устройство работает следующим об.разом.Диск-маятник 4, отклоняясь поддействием ускорения, уменьшает сечение щели 8, через которую протекает жидкость (фиг.2). Чем большевеличина ускорения, тем на больший угол 9 отклоняется маятник 4и тем на большую величину уменьшается проходное сечение щели 8; перетекание жидкости затруднится и измерительный маятник 2, испытывая возросшее сопротивление, отклонится на меньший угол, Благодаря этому будет достигнуто меньшее искажение показаний преобразователя. При повороте корпуса 1 устройства на угол с(о(полезный сигнал) по часовой стрелке (Фиг.З) встречный поток жидкости, воздействуя на диск-маятник 4, будет стремиться повернуть ее также по часовой стрелкеСечение щели уменьшится незначительно, поэтому степень демпФирования изменится мало.При экспериментальной проверке, 15 высказанные положения полностью под тверждаются. На граФике (Фиг,4) показана зависимость угла отклонения измерительного маятника от амплитуды энакопеременного ускорения, а 70 кривая 7 получена при неподвижном диске-маятнике 4, когда сечение дроссельной щели не изменяется, а кривая 8 получается при подвижном диске-маятнике 4. Из сравнения кривых 7 и 8 видно, что с ростом ускорения амплитуда отклонения измерительного маятника значительно меньше для случая установки заслонки в виде усеченного диска-маятника.На Фиг.5, где оо - амплитуда угла отклонения корпуса устройства,- показания устройства, показана зависимость относительной амплитуоды - от частоты колебания корпусасовокруг оси О для тех же вариантов дросселирования. Кривая 9 соответ" ствует неподвижному диску-маятнику, а кривая 10 - подвижному Иэ граФика видно, что до частоты 2 Гц существенной разницы между кривыми не наблюдается. Эксперимент показывает, что погрешность устройства по сравнению с известными при действии ускорения 2 м/секуменьшается вдвое, а при ускорении 6 м/см - втрое.1065688 Ф,7 Х Гч Составитель Л.Колюбакинаактор Р.Цицика Техред Т.фанта: ректор Л. Патай дписное ею а еае илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная э 11028/41 Тираж 5 ВНЙИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж 35ПоЙого комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/