Устройство для измерения и регистрации угла наклона изделия
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, а именно к механическим измерительным устройствам и может быть использована для измерения и регистрации углов наклона изделий, например при транспортировке в таре. Цель полезной модели - измерение и регистрация углов наклона изделий больше предельно допустимых. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения и регистрации угла наклона изделий, содержащим герметичный прозрачный корпус с крышкой и крепежными отверстиями, корпус в нижней части заполнен слоем сыпучего вещества, а на крышке имеется центральный стержень с липким слоем, нанесенным на его образующую поверхность, и установленный в корпусе с зазором, при этом на поверхности упомянутого корпуса нанесена круговая шкала с обозначением величин углов наклона. Кроме того, стержень выполнен съемным, крышка снабжена штуцером с пробкой для откачки воздуха, а на корпусе и крышке выполнены проушины для пломбировки. Технический результат от использования полезной модели, по сравнению с прототипом, заключается в обеспечении контроля за соблюдением условий транспортирования, путем внедрения устройства, позволяющего измерять и регистрировать углы наклона изделий больше предельно допустимых.
Полезная модель относится к контрольно - измерительной технике, а именно к механическим измерительным устройствам и может быть использована для измерения и регистрации углов наклона изделий, например при транспортировке в таре.
Цель полезной модели - измерение и регистрация углов наклона изделий больше предельно допустимых.
Уровень техники
Известен маятниковый кренодифферометр, содержащий физический маятник, на оси подвеса которого расположен датчик углов крена, управляемый по сигналам акселерометра, расположенного на маятнике (А.С. СССР 
678286, М.Кл.2 G01С 9/12, 1977 г., опубл. Бюл. 29, 1979 г.) [1].
Способ определения угла наклона объекта в известном устройстве, включает задание исходного положения маятника, воздействие на него внешним усилием в плоскости наклона и непосредственно измерение.
При работе измеряют мгновенную угловую скорость движения маятника, первоначально отклоненного от положения равновесия на измеряемый угол, далее интегрируют полученные значения угловой скорости на выбранных временных интервалах и по полученной сумме определяют угол наклона.
Недостатком известного датчика, при использовании его для контроля за соблюдением условий транспортирования, т.е. для измерения и регистрации углов наклона изделий больше предельно допустимых, является сложность конструкции, требующей электропитания, что нецелесообразно в условиях транспортирования в таре.
Известны датчики угла наклона, каждый из которых содержит корпус, в котором установлен чувствительный элемент в виде высокоомной проволочной спирали, симметричной относительно горизонтальной продольной оси корпуса и связанной с мостовой измерительной схемой, при этом в корпус залита жидкость, контактирующая с упомянутой спиралью (А.С. СССР 381878, М.Кл. G01b 7/30, 1971 г, опубл. Бюл. 22, 1973 г.) [2] и (Патент РФ 2245518, МКИ7 G01C 9/18, G01C 9/06, 2003 г., опубл. 2005.01.27) [3].
При изменении угла наклона изделия и, соответственно датчика и спирали, жидкость сохраняет горизонтальное положение, часть спирали погружается в жидкость, которая изменяет ее сопротивление, изменение сопротивления измерительная схема преобразует в показания углов наклона.
Недостатком известных датчиков, при использовании их для контроля за соблюдением условий транспортирования, т.е. для измерения и регистрации углов наклона изделий больше предельно допустимых, является сложность конструкции, требующей электропитания, что нецелесообразно в условиях транспортирования в таре.
Известен датчик угла наклона горной машины, содержащий корпус с грузом и регистрирующий блок, два эластичных упругих шнура, каждый из которых выполнен в виде петли нити из электропроводной резины, помещенной в изоляционную эластичную оболочку, при этом регистрирующий блок выполнен в виде двух омметров, выходы которых соединены с входами измерителя разности, причем концы шнуров прикреплены к противоположным сторонам груза без электрического контакта нитей с грузом, а другие концы шнуров с натягом закреплены на противоположных стенках корпуса, нити пропущены через стенки без электрического контакта с корпусом, а свободные концы нитей соединены с входами омметров (Патент РФ 2018635, МПК5 Е21С 35/24, 1992 г, опубл. 1994.08.30) [4].
При горизонтальном положении объекта и, соответственно корпуса оба шнура и обе нити имеют одинаковую длину и сопротивление. Одинаковыми являются и сигналы на выходах ометров, при этом на выходе измерителя разности будет нулевой сигнал, соответствующий углу наклона 0°. При наклоне объекта соответствующая сторона корпуса поднимается, один шнур растягивается, а другой сокращается и нити, соответственно одна удлиняется, а другая укорачивается. В результате чего, и сопротивления нитей изменяются, данные поступают в измеритель разности, где происходит обработка информации и индикация угла наклона объекта.
Недостатком известного датчика, при использовании его для контроля за соблюдением условий транспортирования, т.е. для измерения и регистрации углов наклона изделий больше предельно допустимых, является сложность конструкции, требующей электропитания, что нецелесообразно в условиях транспортирования в таре.
Известно устройство для измерения угла наклона объекта, содержащее два гибких пересекающихся в одной точке измерительных элемента с делениями, одни концы которых выполнены с возможностью закрепления на измеренном расстоянии друг от друга на поверхности объекта и трос измеренной длины, один конец которого выполнен с возможностью закрепления на поверхности объекта между точками закрепления концов упомянутых измерительных элементов, а другой конец закреплен в точке пересечения этих элементов (А.С. СССР 1723437, МПК5 G01С 9/00, 1989 г., опубл. Бюл. 12, 1992 г.) [5].
При подъеме и наклоне объекта измерительные элементы оттягиваются, деления на них сравнивают в точке пересечения, по разнице показаний определяют угол наклона объекта.
Недостатками этого устройства являются сложность способа измерения и невозможность регистрации углов наклона.
Известен кренометр, содержащий градуированный диск со стрелкой, двигающейся в вертикальной плоскости и снабженной на нижнем конце подвижным грузом, для удержания стрелки в вертикальном положении. Для уменьшения влияния инерции на верхнем конце упомянутой стрелки установлен подвижный противовес, с массой несколько меньшей массы груза и позволяющий компенсировать действие груза при отклонении стрелки (Патент СССР 2358, Класс 42с, заявленный 29.01.1925 г., опубл. 28.02.1927 г.) [6].
При отклонении диска стрелка остается в вертикальном положении и показывает величину угла наклона объекта на градуировке диска.
Недостатками известного кренометра, при использовании его для контроля за соблюдением условий транспортирования, т.е. для измерения и регистрации углов наклона изделий больше предельно допустимых, являются измерение углов наклона только в одной плоскости и невозможность регистрации упомянутых углов
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому выбран отвес по Авторскому свидетельству СССР 422954, МКИ G01С 15/10, 1972 г., опубл. Бюл. 13, 1974 г. [7].
Устройство, выбранное в качестве прототипа содержит герметичный прозрачный корпус с верхним и нижним основаниями, заполненный прозрачной демпфирующей жидкостью, подвешенный в нем груз на гибкой нити и визир, а также компенсатор из эластичного пористого материала в верхней части корпуса.
Устройство-прототип работает следующим образом.
Устройство закрепляют на объекте и по отклонению груза от визира контролируют вертикальность упомянутого объекта, при этом демпфирующая жидкость гасит вредные механические колебания груза и гибкой нити, а благодаря компенсатору, кроме колебаний уменьшается влияние изменений температуры, т.е. изменений объема демпфирующей жидкости.
Недостатком устройства-прототипа, при использовании его для контроля за соблюдением условий транспортирования, т.е. для измерения и регистрации углов наклона изделий больше предельно допустимых, является невозможность регистрации упомянутых углов.
Цель полезной модели - измерение и регистрация углов наклона изделий больше предельно допустимых.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения и регистрации угла наклона изделий, содержащим герметичный прозрачный корпус с крышкой и крепежными отверстиями, корпус в нижней части заполнен слоем сыпучего вещества, а на крышке имеется центральный стержень с липким слоем, нанесенным на его образующую поверхность, и установленный в корпусе с зазором, при этом на поверхности упомянутого корпуса нанесена круговая шкала с обозначением величин углов наклона. Кроме того, стержень может быть выполнен съемным, крышка снабжена штуцером с пробкой для откачки воздуха, а на корпусе и крышке выполнены проушины для пломбировки.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в следующем.
При транспортировке различных изделий в транспортной таре маркировка включает предупреждающие манипуляционные знаки 1 «Хрупкое. Осторожно», указывающий на осторожное обращение с грузом и 11 «Верх», указывающий правильное вертикальное положение груза по ГОСТ 14192-96 «Маркировка грузов».
Однако, несмотря на нанесенные на тару знаки, нередко нарушаются условия транспортирования, что приводит к выходу из строя изделий, при этом претензии к транспортирующим организациям не могут быть предъявлены.
В связи с этим возникает необходимость в устройстве, позволяющим не только измерять углы наклона изделия, но и регистрировать углы наклона больше предельно допустимых, с целью контроля соблюдения транспортирующими организациями условий транспортирования.
При этом подобное устройство должно быть простым и надежным в эксплуатации.
Цель полезной модели - измерение и регистрация углов наклона изделий больше предельно допустимых.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения и регистрации угла наклона изделий, содержащим герметичный прозрачный корпус с крышкой и крепежными отверстиями, корпус в нижней части заполнен слоем сыпучего вещества, а на крышке имеется центральный стержень с липким слоем, нанесенным на его образующую поверхность, и установленный в корпусе с зазором, при этом на поверхности упомянутого корпуса нанесена круговая шкала с обозначением величин углов наклона. Кроме того, стержень может быть выполнен съемным, крышка снабжена штуцером с пробкой для откачки воздуха, а на корпусе и крышке выполнены проушины для пломбировки.
Технический результат от использования полезной модели, по сравнению с прототипом, заключается в обеспечении контроля за соблюдением условий транспортирования, путем внедрения устройства, позволяющего не только измерять углы наклона, но и регистрировать углы наклона изделий больше предельно допустимых.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображено устройство для измерения и регистрации угла наклона изделия, общий вид в разрезе, на фиг.2 - то же, устройство, находящееся под углом, на фиг.3 - крышка со стержнем с регистрирующим веществом, штрих - пунктирными линиями показан липкий слой.
Устройство состоит из герметичного прозрачного корпуса 1 с крышкой 2 и крепежными отверстиями 3, причем корпус 1 в нижней части заполнен слоем вещества 4, а на крышке 2 имеется стержень 5 с липким слоем 6, нанесенным на его поверхность, и установленный в корпусе 1 с зазором, при этом на упомянутом корпусе 1 нанесена круговая шкала (на чертеже не показана) с обозначением величин углов наклона. Кроме того, устройство может быть снабжено штуцером и пробкой (на чертеже не показаны) для откачки воздуха, а на корпусе 1 и крышке 2 установлены проушины (на чертеже не показаны) для пломбировки.
Работа с устройством для измерения и регистрации угла наклона изделия осуществляется следующим образом.
Корпус 1 заполняют веществом 4 до необходимого уровня, устанавливают стержень 5 с липким слоем 6 на крышке 2, герметизируют корпус 1 крышкой 2 с уплотнением (на чертеже не обозначено). Открывают пробку и через штуцер откачивают (удаляют) из устройства воздух, после чего пробку, устанавливают на место. Устройство закрепляют на гермотаре (или в другом месте) в вертикальном положении через отверстия 3 на корпусе 1 и пломбируют его через проушины. При возможных превышениях предельно допустимого угла наклона при транспортировке, тара, и соответственно изделие наклоняется, устройство также отклоняется, при этом вещество 4 сохраняет горизонтальное положение и прилипает к липкому слою 6 съемного стержня 5, регистрируя тем самым нарушение условий транспортировки.
При необходимости повторного использования устройства стержень 5 снимают, удаляют с него липкий слой 6 со следами вещества 4, наносят новый липкий слой и повторяют манипуляции, описанные выше.
Осуществление полезной модели
Разработано устройство для измерения и регистрации угла наклона изделия.
Устройство состоит из корпуса 1 с крышкой 2 и крепежными отверстиями 3, причем корпус 1 в нижней части заполнен слоем вещества 4, а на крышке 2 имеется стержень 5 с липким слоем 6, нанесенным на его поверхность, и установленный в корпусе 1 с зазором.
Корпус 1 представляет собой цилиндр из органического стекла СОЛ ГОСТ 15809-70, «Стекло органическое конструкционное», с диаметром 60 мм, высотой 70 мм и толщиной стенки 3 мм, заполненый сыпучим веществом 4, например силикагелем МСМК (мелкий кусковой мелкопористый) красного цвета ГОСТ 3956-76 «Силикагель технический», при этом на наружной боковой поверхности методом гравировки нанесена круговая шкала с обозначением величин углов наклона, в гравировку для контрастности втерта эмаль ПФ-115 черного цвета. Кроме того, на корпусе 1 имеются лапы (на чертеже не обозначены) с крепежными отверстиями 3 диаметром 6 мм.
Крышка 2 представляет собой цилиндр с буртиком из полиа-мида блочного ПА6, с диаметрами цилиндра 54 мм, буртика 62 мм, с общей высотой 20 мм и высотой буртика 10 мм, при этом на боковой поверхности цилиндра имеется канавка для уплотнительного резинового кольца (на чертеже не обозначены). Кроме того, в центральной части крышки 2, обращенной во внутрь корпуса 1, выполнено глухое резьбовое отверстие (на чертеже не обозначено) М 12×1, глубиной 12 мм, а на верхней части установлена пломбировочная чашка (на чертеже не обозначена) и штуцер с пробкой из полиамида блочного ПА6.
На корпусе 1 и крышке 2 имеются проушины диаметром 6 мм для пропускания пломбировочной капроновой нити (на чертеже не показана) диаметром 1 мм.
Стержень 5 представляет собой цилиндр из полиамида блочного ПА6, с диаметром 20 мм, высотой 45 мм, на одном конце которого выполнена резьба М 12×1 длиной 10 мм, взаимодействующая с резьбой М 12 крышки 2, а на другом нанесен липкий слой 6 в виде двухсторонней липкой ленты 2×30 из пенорезины белой (монтажный скотч GLS - 30) высотой 30 мм.
Работа с тележкой описана в разделе "Краткое описание чертежей".
1. Устройство для измерения и регистрации угла наклона изделий, содержащее герметичный прозрачный корпус с крышкой и крепежными отверстиями, отличающееся тем, что корпус в нижней части заполнен слоем вещества, а на крышке имеется центральный стержень с липким слоем, нанесенным на его образующую поверхность, установленный в корпусе с зазором, при этом на поверхности упомянутого корпуса нанесена круговая шкала с обозначением величин углов наклона.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стержень выполнен съемным.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено штуцером с пробкой для откачки воздуха.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе и крышке имеются проушины для пломбировки.
