Электрический уровень

 

Изобретение может быть использовано в устройствах контроля горизонтальности стационарных объектов и прецезионного измерения малых углов. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства за счет уменьшения влияния сил поверхностного натяжения жидкости. Дифференциальные электроды 4 с общим электродом 5 между ними образуют дифференциальный конденсатор, емкость которого изменяется при наклоне уровня на некоторый угол, приводящем к смещению чувствительного элемента в виде шара 3 из диэлектрического материала. Силовое уравновешивание шара 3 производится напряжением с усилителя 10 мощности, подаваемым на преобразователи 11, 12 в высокое напряжение и с их выходов на дифференциальные электроды 4. Общий электрод 5 выполнен с продольной щелью, ширина которой не более чем в два раза превьшхает диаметр чувствительного элемента. 1 ил. 0 (Л :о :D 9)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„1296 (51) 4 G 01 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ;„

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3873422/24-10 (22) 27.03.85 (46) 15.03.87. Бюп. ¹ 10 (71) Пермский государственный университет им. A.М.Горького (») В.А.Семенов (53) 528.541(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР №606099,,кл. G 01 С 9/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 853388, кл. G 01 С 9/06, 1979. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах контроля горизонтальности стационарных объектов и прецезионного измерения малых углов.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства за счет уменьщения влияния сил поверхностного натяжения жидкости. Дифференциальные электроды 4 с общим электродом 5 между ними образуют дифференциальный конденсатор, емкость которого изменяется при наклоне уровня на некоторый угол, приводящем к смещению чувствительного элемента в виде шара 3 из диэлектрического материала. Силовое уравновешивание шара 3 производится напряжением с усилителя 10 мощности, подаваемым на преобразователи 11, 12 в высокое напряжение и с их выходов на дифференциальные электроды

4. Общий электрод 5 выполнен с продольной щелью, ширина которой не более чем в два раза превышает диа- метр чувствительного элемента. 1 ил.

1296840

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для контроля горизонтальности стационарных объектов и для прецезионного измерения малых углов. 5

Цель изобретения — повышение чувствительности путем уменьшения влияния сил поверхностного натяжения жидкости.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого электрического уровня.

Уровень содержит ампулу 1, жидкость-наполнитель 2, чувствительный элемент 3, выполненный в виде пузырь- ка газа или в виде шара, дифференциальные электроды 4, общий элек-, трод 5, дополнительный электрод 6, продольную щель 7, источник 8 высокого напряжения, электронную схему

8, преобразующую изменение конденсаторов в напряжение, усилитель 10 мощности, преобразователи 11 и 12 постоянного напряжения в высокое.

Ампула 1 электрического уровня

25 представляет собой корпус, выполненный из диэлектрического материала„

I внутренняя полость которого заполнена диэлектрической жидкостью 2, содержащей пузырек газа или шар 3.

Внутри ампулы 1 размещены дифференциальные электроды 4, которые в совокупности с общим электродом 5 образуют дифференциальный конденсатор.

Дополнительный электрод б и общий 5 35 подключены к источнику 8 высокого напряжения. Емкости между дифференциальными электродами 4 и общим 5 измеряются электронной схемой 9, с выхода которой подается пропорциональное разности емкостей напряжение на усилитель 10 мощности ° С усилителя мощности напряжение 0 „ подается на измерительный блок HB показан) и на преобразователи 11 и 12 45 в высокое напряжение, соединенные выходами с дифференциальными электродами 4. Таким образом осуществляется силовое уравновешивание пузырька. Обратная связь образована усили- 50 телем 10 мощности, вход которого подключен к схеме 9, преобразующей изменение емкости дифференциального кон денсатора в электрический сигнал, а выход — к двум преобразователям 11 и 55

12, которые выходное напряжение усилителя преобразуют в высокое напряжение. Выходы преобразователей соединены с электродами дифференциального конденсатора, С целью исключения взаимного влияния частота, на которой работает регистрирующая схема 9, должна значительно превышать частоту, на которой работают преобразователи 11 и 12, Высокие напряжения, приложенные к дифференциальному конденсатору, создают электрическое поле внутри него. Вследствие различия диэлектрических проницаемостей пузырька 3 и жидкости 2, заполняющей ампулу 1, пузырек 3 выталкивается электрической силой в область более слабого поля, т.е. в зазор между дифференциальными электродами.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении угол наклона уровня равен нулю. При этом напряжение на выходе усилителя 10 мощности равен нулю, и с преобразователей

I1 и 12 на пластины дифференциального конденсатора подаются одинаковые высокие напряжений. Напряженность полей под общим электродом

5 оказывается одинаковой, и силы, действующие на пузырек 3 с обеих сторон, равны, вследствие чего пузырек находится в равновесии посредине между пластинами дифференциального конденсатора.

При наклоне уровня на некоторый угол происходит смещение пузырька 3, что приводит к изменению емкости дифференциального конденсатора, которое регистрируется электронной схемой 9. С выхода схемы 9 усиленный сигнал в виде напряжейия, пропорционального разности емкостей дифференциального конденсатора, подается на преобразователи 11 и 12, с выхода которых разные высокие напряжения подаются на дифференциальные электро. ды 4. При этом на электрод, в кото рый втягивается пузырек, подается большее напряжение, что приводит к появлению возвращающей силы. Смещение пузырька происходит до тех пор, пока достигнуто равновесие. Высокие напряжения, подаваемые на дифференциальные электроды 4, линейно связа ны с напряжением, получаемым с усилителя мощности, поэтому это напряжение характеризует угол наклона и является выходным напряжением уроввьнх

12968

Составитель В.Сараханов

Техред А. Кравчук

Редактор С.Лисина

Корректор А.Тяско

Заказ 764/41 Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для повышение чувствительности измерительной схемы 9 необходимо, чтобы расстояние между общим 5 и дифференциальными 4 электродами было минимальным. С другой стороны, чувствительность повышается, если при малых наклонах уровня смещение пузырька значительно. Цель изобретения достигается, если напряжение, подаваемое на дифференциальные элек- lð троды с преобразователей 11 и 12 при нулевом угле наклона, уменьшается. формула изобретения 15

1 . Электрический уров ень, с одержащий ампулу, заполненную диэлектрической жидкостью с размещенным в ней чувствительным элементом, закреплен- 20 ные в ампуле параллельно друг другу общий и дополнительный электроды, 40 4 подключенные к источнику высокого напряжения, и два дифференциальных электрода, подключенных вместе с общим электродом к измерительному блоку по схеме дифференциального конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет уменьшения влияния сил поверхностного натяжения жидкости, общий электрод расположен между дополнительным и дифференциальными электродами и выполнен с продольной щелью, ширина которой не более чем в два раза превышает диаметр чувствительного элемента.

2.Электрический уровень по п.l, отличающийся тем, что чувствителыщй элемент выполнен в виде шара из диэлектрического материала, диэлектрическая проницаемость которого меньше, чем диэлектрическая проницаемость жидкости.