Датчик углов наклона
е О П
ИЗОБРЕТЕНИЯ
277282
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 31. I I I.1969 (№ 1323526/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 22Х!1.1970. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 19.Х.1970
Кл. 42с, 24/01
42с, 25/01
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК G 01с 9/06
G 0lb
УДК 528.541 (088.8) Автор изобретения
A. М. Романов
Государственный институт проектирования на речном транспорте
Заявитель
ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОНА
Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения углов наклона элементов сооружений, например гидротехнических, производимых в течение длительного времени. 5
Известные струнные датчики углов наклона (клинометры) состоят из шарнирно прикрепленного к корпусу маятника, выполненного в виде стержня с грузом на конце. На некотором расстоянии от точки подвески мантии- 10 ка к нему- прикреплены струны преобразователя, соединенные с корпусом, наклон которого измеряется. При наклоне корпуса маятник стремится сохранить вертикальное положештс, чему препятствуют прикрепленные к нему 15 струны. Изменение натяжения струп дает информацию о нат лоне прибора.
Рабочие частоты струнных преобразователей, применяемых в клином TpBx, лежат в диапазоне 500 — 2000 гц. Поэтому при пзмере- 20 нии малых углов (когда отсутствует или мала составляющая веса маятника, передающая нагрузку на струны) струна долткна оыть выведена в рабочий частотный диапазон путем се предварительного натяжения. 25
Недостатком известных конструкций клинометров является нестабильность гастот свободных колебаний струн датч1у<ов. Это вызвано тем, что при температурная%в воздействиях вследствие ползучести материала струн, кор- 30 пуса прибора или маятника, деформации струнодержателей, проскальзывания в них струн и т. д. изменяются напряжения в струпах. Изменение натяжения струны сопровождается изменением частоты ее свободных колебаний.
В предлагаемом датчике для повышения точности измерения углов наклона элементов конструкций, производимого в течение длительного времени, груз (инерционная масса), создающий усилия предварительного натяжения в струнах, подвешен непосредственно на струнах, точка пересечения осей которых совмещена с центром тяжести груза, а угол между струнами меньше 180 .
При этом деформации струн от температурных воздействий, от ползучести и т. д. на несколько порядков ниже размеров прибора и не могут заметнызт образом влиять на взаимное геометрическое расположение частей прибора.
На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого датчика.
Корпус 1 помещен в кожух 2 и жестко с ним скреплен. Струны 8 образуют дифференциаль. ный струнньш преобразователь п прикреплены к корпусу и грузу 4. Оси струн пересекаются в точке 5, с которой совпадает положение центра тяжести груза.
22Я2
Предмет изобретения
Редактор Т. Иванова Составитель Л. А. Колюоакина Корректор С. М. Сигал
:Заказ 2889,8 Тира>к 480 Подписное
"1НИИПИ Коп>итста по делам иаобрстсиий и открытий ири Совете Министров СССР, москва,,гК-35, Ратшская пао., д. 4 5
Типография, пр. Сапупов",, 2
На корпусе установлены узлы связи со струнами б. Кроме того, имеется устройство 7 для демпфирования колебаний груза и закрепления его при транспортировке прибора.
В установленном в рабочее поло>кение датчике в струнах возникают растягивающие ус:tлия, величина которых определяется количеством струн, углами их установки и весом груза.
Отклонение датчика от вертикали, возшн<ающее при наклоне конструкции, к которой прикреплен датчик, в плоскости установки струн приводит к перераспределению усилий в струнах и изменению частоты их свободных колебаний. По изменению этой частогы судят о величине наклона конструкции. Небольшие изменения длин струн, возникающие вследствие и:< температурных деформаций, ползучестн и т. д., практически не влияют на частоту их свободных колебаний и на точность измерений, Неизменяемость геометрического расположения груза 4 и струн 8 относительно корпуса 1 в рабочем диапазона датчика обеспечивается расположением цен "pcl тяжссги груза 4 в точке пересечения осей струн >.
1О
Датчик углов наклона, содср>1<а11(нй 1
15 тем, что, с целью повышения точности, в нем точка пересечения осей струн, составляющих между собой угол меньше 180, совмещена с центром тя>кссти инерционной массы.
