Устройство для горизонтального объекта

 

Изобретение относится к точному приборостроению. Целью изобретения является повышение производительности измерений. Устройство содержит фотоэлектрические датчики 8-11, блок формирования управляющих сигналов и исполнительные элементы 31-32. При отклонении объекта от плоскости горизонта с фотоэлектрических датчиков 8-11 снимаются электрические сигналы, характеризующие это отклонение. После преобразования электрических сигналов в блоке формирования управляющих сигналов они поступают на исполнительные элементы, которые обеспечивают приведение объекта в плоскость горизонта . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 С 9/02

ФЫ50ЮЖМ. 1

11 Ц !-, :. г . ;: ", ; t!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОтНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4662989/10 (22) 20.03.89 (46) 28.02.91. Бюл. N - 8 (72) Г.И,Андрющенков, А.В.Шкуратов и В.В.Ермишин (53) 582.546(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ó 519011, кл. G 01 С 19/44, 19.03.75.

Авторское свидетельство СССР

N - 911158, кл. G 01 С 9/02, 8.02.80. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРИЗОНТИРОВАНИЯ

ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к точному приборостроению. Целью изобретения

„„SU 1631273 А 1 является повышение производительности измерений. Устройство содержит фотоэлектрические датчики 8-11, блок формирования управляющих сигналов и исполнительные элементы 31-32. При отклонении объекта от плоскости горизонта с фотоэлектрических датчиков

8-11 снимаются электрические сигналы, характеризующие это отклонение. После преобразования электрических сигналов в блоке формирования управляющих сигналов они поступают на исполнительные элементы, которые обеспечивают приведение объекта в плоскость горизонта. 3 ил.

1631273

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано для горизонтирования объектов и стабилизации их горизонтального по5 ложения.

Целью изобретения является повышение производительно сти изме рений.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — функциональная схема устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, вращающегося диска 2, желоба 3, шарика 4, редуктора 5, электродвигателя

6, датчика 7 полуоборота диска, фотоэлектрических датчиков 8-11 соответственно в первом, втором, третьем и четвертом квадрантах, источника 12 света, подшипников 13, светопроводящего слоя 14 в желобе 3. Квадранты образованы пересечением круга, по периметру которого размещены фотоэлектрические датчики, двумя осями Х и L относительно которых производится го- 25 ризонтирование объекта.

Корпус 1 с электродвигателем 6 . жестко закреплены на стабилизируемом объекте. В свою очередь, на корпусе

1 жестко закреплены датчик 7 полуобо- -30 рота диска и фотоэлектрические датчики 8-11, которые расположены вокруг вращающегося диска 2. Желоб 3 расположен в диске по его диаметру.

Электродвигатель 6 обеспечивает вращение диска 2 с желобом 3 и шариком

4. Вращающийся диск 2 закреплен в корпусе 1 посредством подшипников

13, имея при этом одну степень свободы относительно корпуса 1. Источник 40

12 света установлен в центре верхней крышки желоба 3 так, чтобы при центральном расположении шарика 4 световой поток от него имел возможность попадать на все фотоэлектричес- 45 кие датчики в течение полуоборота диска 2.

Функциональная схема устройства включает фотоэлектрические датчики

8-11, расположенные соответственно в первом, втором, третьем и четвертом квадрантах, счетчики 15-18, сумматоры 19-22, выключатели 23 и 24, регистры 25 и 26, преобразователи код— напряжение 27 и 28, усилители 29 и 30, 55 исполнительные элементы 31 и 32, датчик. 7 полуоборота диска, линии 33 и 34 задержки.

Устройство работает следующим образом.

При горизонтальном положении объекта шарик 4 будет находиться в центре желоба 3 и тем самым путь для прохождения .света на все фотоэлектрические датчики свободен. В результате поворота диска 2 на полоборота произойдет засветка всех фотоэлектрических датчиков 8-1 1 во всех четырех квадрантах. Вследствие этого в момент освещения на их выходе изменяется амплитуда электрического сигнала. Эти сигналы поступают на вход счетчиков 15-18. В данном случае показания каждого из счетчиков будут одинаковыми и равными количеству фотоэлектрических датчиков в каждом квадранте. В сумматорах 19-22 будет также подсчитано одинаковое количество засвеченных фотоэлектрических датчиков. Их количество будет равно количеству датчиков, находящихся в двух соседних квадрантах. В каждом из вычитателей 23 и 24 производится вычитание показаний двух сумматоров, а потому как показания одинаковые, код на выходе вычитателей равен нулю, Регистры 25 и 26 обеспечивают прием и хранение цифровой информации, снятой с выходов вычитателей 23 и 24, котррая получена в течение 1/2 оборота диска 2.Код с выхода регистров равен нулю, следовательно, напряжения на выходе преобразователей код — напряжение также равны нулю. Это говорит о том, что управляющие сигналы на исполнительные элементы отсутствуют.

При отклонении объекта от плоскости горизонта шарик 4 будет отклоняться от центра по желобу 3 и вследствие вращения диска 2 шарик будет описывать замкнутые кривые одну за 1/2 оборота диска 2. Двигаясь по кривой, шарик 4 перекрывает путь прохождения света на отдельные фотоэлектрические датчики в зависимости от направления отклонения объекта от плоскости горизонта. В этом случае не будет происходить засветки всех фотоэлектрических датчиков, а следовательно, электрические сигналы на выходах незасвеченных датчиков не будут изменяться.

Показания счетчиков 15-18 не будут одинаковыми, поэтому на выходе сумматоров, вычитателей и регистров информация будет разной. Она характеризует направление поворота объекта от5

16312 носительно плоскости горизонта. На выходах преобразователей код — напряжение формируются управляющие электрические сигналы, которые усиливаются в усилителях 29, 30 и поступают на ис5 полнительные элементы 31 и 32. Исполнительные элементы прикладывают моменты к объекту таким образом, чтобы привести его в плоскость горизонта..Каждый исполнительный элемент осуществляет поворот объекта относительно одной оси стабилизации.

Датчик 7 полуоборота диска производит обнуление регистров 25 и 26 перед началом работы устройства и перед каждым приемом новой информации, которая формируется после каждого полуоборота диска 2, тактирует их работу посредством этого же сигнала, 20 пропущенного через линию 33 задержки.

Электрический сигнал с выхода датчика 7, пройдя через линии 33 и 34 задержки, также обнуляет счетчики 15-18 в конце каждого полуоборота диска 2. 25

Предлагаемое устройство обеспечивает выставление в горизонт объектов с помощью гидростабилизаторов силового и индикаторного типов, а также объектов, не имеющих гидростабилизаторов.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для горизонтирования объекта, содержащее блок определения на- 35 клона, блок управления и исполнительные элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, блок определения наклона вы— полнен в виде электродвигателя, связанного через редуктор с диском, в

73 6 диаметральном желобе которого свободно размещен шарик, и закрепленных на корпусе электродвигателя датчика полуоборота диска и фотоэлектрических датчиков первого, второго, третьего и четвертого квадрантов, оптически сопряженных через желоб с источником света, расположенным в его середине, а блок управления выполнен в виде последовательно подключенных к датчику полуоборота диска первой и второй линий задержки, связанных с первыми входами первîro, второго, третьеro и четвертого счетчиков, вторые входы которых подключены к выходам фотоэлектрических датчиков соответственно первого — четвертоro квадрантов, первого — четвертого сумматоров, первые входы которых соединены с выходами первого — четвертого счетчиков, а вторые входы с выходами соответственно второго, третьего, четвертого и первого счетчиков первого и второго вычитателей, первые входы которых связаны с выходами первого и второго сумматоров, а вторые входы с выходами соответственно третьего и четвертого сумматоров, первого и второго регистров, информационные входы которых подключены к выходам первого и второго вычитателей, тактирующие входы к выходу первой линии задержки, а входы установки в "0" к выходу датчика полуоборота диска, первого и второго преобразователей код — напряжение, соединенных с выходами первого и второго регистров, и первого и второго усилителей, включенных между соответствующими преобразователями код — напряжение и соответствующими исполнительными элементами.

1Ü31273

Составитель Л. Качесова

Редактор Е. Копча Техред Л.Сердюкова Корректор М. Кучерявая

Ф .Заказ 533 Тираж 305 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат ".Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101