RU109551U1 - TILT LIMIT ANGLE INDUCTIVE SENSOR - Google Patents
TILT LIMIT ANGLE INDUCTIVE SENSOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU109551U1 RU109551U1 RU2011126959/28U RU2011126959U RU109551U1 RU 109551 U1 RU109551 U1 RU 109551U1 RU 2011126959/28 U RU2011126959/28 U RU 2011126959/28U RU 2011126959 U RU2011126959 U RU 2011126959U RU 109551 U1 RU109551 U1 RU 109551U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- housing
- rolling surface
- active element
- limit sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
1. Датчик предельного угла наклона индуктивный, включающий корпус с крышкой, камеру, поверхность качения, тело качения, активный элемент, отличающийся тем, что корпус выполнен из диэлектрического материала или неметалла, поверхность качения совмещена с внутренней поверхностью корпуса, создавая при этом камеру в теле корпуса, активный элемент выполнен создающим чувствительную зону и выходной сигнал и представляет собой катушку индуктивности, расположен под поверхностью качения, причем обеспечивается возможность регулировки расстояния между ним и поверхностью качения, а расстояние между телом качения и активным элементом определяет значение выходного сигнала. ! 2. Датчик предельного угла наклона индуктивный по п.1, отличающийся тем, что тело качения выполнено либо в виде шара, либо в виде цилиндра, либо в виде диска, а так же выполнено либо из магнитного металла, либо из ферромагнитного металла, либо аморфного металла. ! 3. Датчик предельного угла наклона индуктивный по п.1, отличающийся тем, что поверхность качения выполнена в виде либо конуса, либо в виде поверхности с заданной кривой. ! 4. Датчик предельного угла наклона индуктивный по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения стабильности работы при вибрации в камеру с телом качения помещена демпфирующая жидкость. 1. Inductive angle limit sensor, comprising a housing with a cover, a camera, a rolling surface, a rolling body, an active element, characterized in that the housing is made of dielectric material or non-metal, the rolling surface is aligned with the inner surface of the housing, creating a camera in the body housing, the active element is made creating a sensitive zone and an output signal and is an inductor located under the rolling surface, and it is possible to adjust the distance between it and the rolling surface, and the distance between the rolling body and the active element determines the value of the output signal. ! 2. The inductive angle limit sensor according to claim 1, characterized in that the rolling body is either in the form of a ball, or in the form of a cylinder, or in the form of a disk, and is also made of either a magnetic metal, or a ferromagnetic metal, or amorphous metal. ! 3. The inductive angle limit sensor according to claim 1, characterized in that the rolling surface is either a cone or a surface with a given curve. ! 4. The inductive angle limit sensor according to claim 1, characterized in that a damping fluid is placed in the chamber with the rolling body to ensure stability during vibration.
Description
Заявляемая полезная модель относиться к технике, а именно, к датчикам позволяющим определять угол наклона объектов, в одной или двух плоскостях, в дискретном режиме. Заявляемая полезная модель может найти применение как самостоятельное изделие, так и в качестве составляющей части при создании различных систем, применяемых в робототехнике, в охранной сигнализации, в контрольно-измерительном оборудовании, в средствах автоматизации обеспечения безопасности на транспорте, в машиностроении, металлургии, в других областях деятельности человека, где необходимо определять предельный угол наклона объекта.The inventive utility model relates to technology, namely, sensors that can determine the angle of inclination of objects, in one or two planes, in discrete mode. The inventive utility model can find application both as an independent product, and as a component in the creation of various systems used in robotics, in security alarms, in instrumentation, in automation means of ensuring safety in transport, in mechanical engineering, metallurgy, in others areas of human activity where it is necessary to determine the maximum angle of inclination of the object.
Наиболее близким по принципу действия к заявляемой полезной модели является двухкоординатный датчик угла наклона, основанный на измерении величины перемещения шара вызванных наклонами датчика относительно горизонта по двум координатам (патент РФ 2191988, МПК G01C 9/10, приоритет от 12.07.2000 г). Датчик содержит электропроводящий шар, размещенный в герметичном корпусе, залитом диэлектрической жидкостью, в который введены две пары электропроводящих обкладок и электропроводящий осесимметричный подпятник, имеющий вогнутую сферическую поверхность, радиус которой больше радиуса шара, который и установлен на этот подпятник, при этом шар с подпятником образуют физический маятник и шар охватывают две пары электропроводящих обкладок, плоскости симметрии, которых взаимно ортогональны и проходят через ось симметрии подпятника, на которой также лежит центр вогнутой сферической поверхности обкладок.The closest in principle to the claimed utility model is a two-axis inclination sensor based on measuring the amount of ball movement caused by the sensor tilts relative to the horizon in two coordinates (RF patent 2191988, IPC G01C 9/10, priority from 12.07.2000 g). The sensor contains an electrically conductive ball housed in a sealed enclosure filled with a dielectric fluid, into which two pairs of electrically conductive plates are inserted and an electrically conductive axisymmetric thrust bearing having a concave spherical surface whose radius is larger than the radius of the ball that is mounted on this thrust bearing, and the ball and thrust bearing form the physical pendulum and the ball cover two pairs of electrically conductive plates, symmetry planes that are mutually orthogonal and pass through the axis of symmetry of the thrust bearing, on which The swarm also lies the center of the concave spherical surface of the plates.
Датчик обеспечивает непрерывное измерение угла наклона в диапазоне от 0 до 30°.The sensor provides continuous measurement of the angle of inclination in the range from 0 to 30 °.
Недостатками известного технического решения являются:The disadvantages of the known technical solutions are:
- узкий диапазон измерения углов наклона - от 0 до 30°, обусловленный радиальным расположением обкладок находящихся в плоскости качения шара и ограничивающий его ход;- a narrow range of measurement of tilt angles - from 0 to 30 °, due to the radial arrangement of the plates located in the rolling plane of the ball and limiting its course;
- нестабильная работа и высокая вероятность ложных показаний при работе в условиях вибрации. Для сглаживания вибрации предполагает использовать демпфирующую жидкость, однако малые зазоры между шаром и обкладками не позволяют достичь стабильности;- unstable operation and a high probability of false readings when working in vibration. To smooth the vibration, it is proposed to use a damping fluid, however, small gaps between the ball and the plates do not allow stability to be achieved;
- сложность реализации данного устройства связано с обеспечением высокой геометрической точности поверхностей подпятника с вогнутой сферической поверхностью, поверхностями обкладок, шара и обеспечением необходимого зазора между ними, и как следствие высокая стоимость изготовления.- the complexity of the implementation of this device is associated with ensuring high geometric accuracy of the surfaces of the thrust bearing with a concave spherical surface, the surfaces of the plates, the ball and providing the necessary clearance between them, and as a result, the high manufacturing cost.
Ставилась задача разработать датчик контроля предельного угла наклона с небольшими габаритными размерами, со стабильными выходными характеристиками, не требующий в процессе эксплуатации дополнительных настроек, регулировок, обеспечивающий контроль наклона объектов для различных областей применений, в том числе для работы в жестких условиях эксплуатации.The task was to develop a sensor for controlling the maximum angle of inclination with small overall dimensions, with stable output characteristics, which does not require additional settings, adjustments during operation, and provides tilt control of objects for various fields of application, including operation in harsh operating conditions.
Поставленная задача решается тем, что в датчике предельного угла наклона индуктивном, включающем корпус с крышкой,. камеру, поверхность качения, тело качения, активный элемент, корпус выполнен из диэлектрического материала или неметалла, поверхность качения совмещена с внутренней поверхностью корпуса, создавая при этом камеру в теле корпуса, активный элемент выполнен создающим чувствительную зону и выходной сигнал, и представляет собой катушку индуктивности, расположен под поверхностью качения, причем обеспечивается возможность регулировки расстояния между ним и поверхностью качения, а расстояние между телом качения и активным элементом определяет значение выходного сигнала. При этом тело качения выполнено либо в виде шара, либо в виде цилиндра, либо в виде диска, а так же может быть выполнено либо из магнитного металла, либо из ферромагнитного металла, либо аморфного металла, поверхность качения выполнена в виде либо конуса, либо в виде поверхности с заданной кривой, а для обеспечения стабильности работы при вибрации в камеру с телом качения помещена демпфирующая жидкость.The problem is solved in that in the sensor of the maximum angle of inclination of the inductive, including the housing with a cover. a chamber, a rolling surface, a rolling body, an active element, the housing is made of dielectric material or non-metal, the rolling surface is aligned with the inner surface of the housing, creating a camera in the housing of the housing, the active element is configured to create a sensitive zone and an output signal, and is an inductor , is located under the rolling surface, and it is possible to adjust the distance between it and the rolling surface, and the distance between the rolling body and the active element is determined T output value. In this case, the rolling body is made either in the form of a ball, or in the form of a cylinder, or in the form of a disk, and it can also be made either of magnetic metal, or of ferromagnetic metal, or of an amorphous metal, the rolling surface is made in the form of either a cone or a surface with a given curve, and to ensure stability during vibration, a damping fluid is placed in a chamber with a rolling body.
Технический эффект заявляемого технического решения заключается в расширении функциональных возможностей, упрощении конструкции, уменьшении стоимости, так как заявляемая полезная модель построена на принципах использования элементарной кинематической схемы, без сложных механических и электрических составляющих, не требующий для реализации дорогостоящих технологий и материалов. Заявляемая полезная модель позволяет контролировать предельный угол наклона объекта, обладает надежностью в эксплуатации, легко интегрируется в существующие системы автоматизации технологических процессов.The technical effect of the claimed technical solution is to expand the functionality, simplify the design, reduce the cost, since the claimed utility model is built on the principles of using an elementary kinematic scheme, without complex mechanical and electrical components, which does not require expensive technologies and materials to be implemented. The inventive utility model allows you to control the maximum angle of inclination of the object, has reliability in operation, is easily integrated into existing automation systems of technological processes.
Заявляемая полезная модель позволяет создавать устройства с малым весом, с небольшими габаритными размерами, а при необходимости миниатюрные, со стабильными выходными характеристиками, не требующие в процессе эксплуатации дополнительных настроек, регулировок. Это дает возможность помещать их в различного рода защитные оболочки, корпуса, кожуха и герметизировать компаундами, получая изделия с повышенной степенью защиты, до IР68 по ГОСТ 14254-96 и выше, вандалоустойчивые, с высокими эксплуатационными характеристиками, предназначенными для работы в жестких условиях эксплуатации:The inventive utility model allows you to create devices with low weight, with small overall dimensions, and if necessary, miniature, with stable output characteristics that do not require additional settings, adjustments during operation. This makes it possible to place them in various kinds of protective shells, cases, casing and seal them with compounds, obtaining products with a high degree of protection, up to IP68 according to GOST 14254-96 and above, vandal-resistant, with high performance characteristics, designed to work in harsh operating conditions:
- в условиях повышенного давления;- in conditions of high pressure;
- при наличии вибрации;- in the presence of vibration;
- в сложных климатических условиях;- in difficult climatic conditions;
- в агрессивных средах;- in aggressive environments;
- в условиях повышенных и пониженных температур;- in conditions of elevated and lowered temperatures;
- в условиях сильных абразивных и механических воздействий.- in conditions of strong abrasive and mechanical influences.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами. The claimed technical solution is illustrated by drawings.
На фигуре 1 поз.1 представлена блок-схема устройства для определения угла наклона где: 1 - корпус, 2 - камера, 3 - поверхность качения, 4 - тело качения, 5 - активный элемент, 6 - чувствительная зона, 7 - крышка корпуса, 8 - демпфирующая жидкость.The figure 1 pos. 1 shows a block diagram of a device for determining the angle of inclination where: 1 is the housing, 2 is the camera, 3 is the rolling surface, 4 is the rolling body, 5 is the active element, 6 is the sensitive area, 7 is the housing cover, 8 - damping fluid.
Работает заявляемая полезная модель следующим образом.The claimed utility model works as follows.
Датчик предельного угла наклона индуктивный контролирует заданный угол наклона, создавая при этом дискретный выходной сигнал. В заявляемой полезной модели, в отличие от прототипа, чувствительную зону и изменяющийся выходной сигнал создает активный элемент, созданный катушкой индуктивности и расположенный ниже поверхности качения.An inductive tilt angle sensor monitors a given tilt angle, creating a discrete output signal. In the claimed utility model, in contrast to the prototype, the sensitive area and the varying output signal creates an active element created by an inductor and located below the rolling surface.
В корпусе 1 с крышкой 7 выполнена определенным образом поверхность качения 3, при этом поверхность качения 3 совмещена с внутренней поверхностью корпуса 1, создавая при этом камеру 2 в теле корпуса 1. Корпус 1 изготовлен из диэлектрического материала или неметалла. На поверхность качения 3 помещено тело качения 4, которое под действием его собственной силы тяжести располагается в самой нижней точке - в исходном положении. Тело качения может быть выполнено в виде либо шара, либо диска либо цилиндра, а поверхность качения может быть выполнено в виде либо конуса либо поверхности с заданной кривой.In the housing 1 with the cover 7, the rolling surface 3 is made in a certain way, while the rolling surface 3 is aligned with the inner surface of the housing 1, thereby creating a chamber 2 in the body of the housing 1. The housing 1 is made of dielectric material or non-metal. A rolling body 4 is placed on the rolling surface 3, which, under the action of its own gravity, is located at the lowest point - in the initial position. The rolling body can be made in the form of either a ball, or a disk or a cylinder, and the rolling surface can be made in the form of either a cone or a surface with a given curve.
Активный элемент 5, представляющий собой катушку индуктивности установлен ниже поверхности качения 3. Расстояния между активным элементом 5 и поверхностью качения 3 отрегулировано таким образом, что обеспечивает присутствие тела качения 4 находящегося в исходном положении, в чувствительной зоне 6. Выходной сигнал активного элемента в этот момент соответствует исходному положению тела качения. Камера 2 устройства закрыта крышкой 7. Для сглаживания колебаний при вибрации в камеру с телом качения залита демпфирующая жидкость 8.The active element 5, which is an inductor, is installed below the rolling surface 3. The distances between the active element 5 and the rolling surface 3 are adjusted in such a way that ensures the presence of the rolling body 4 in its initial position in the sensitive zone 6. The output signal of the active element at this moment corresponds to the initial position of the rolling body. The camera 2 of the device is closed by a cover 7. To smooth out vibrations during vibration, a damping fluid 8 is poured into the chamber with the rolling body.
Расположение активного элемента ниже поверхности качения позволяет снять ограничение движению тела качения 4 по поверхности качения 3 при наклоне корпуса, что увеличивает величину контролируемого угла до 180°. Угол α образованный плоскостью горизонта и плоскостью качения равен предельному углу наклона для конкретного устройства, и задается для каждого устройства индивидуально в зависимости от желаемой величины контролируемого угла наклона, и может находиться в диапазоне от 0 до 180°. При наклоне датчика предельного угла наклона индуктивного фигура 1, поз.2, уменьшается угол а между поверхностью качения и плоскостью горизонта, а при достижении его отрицательного значения, тело качения 4 начинает движение под действием собственной силы тяжести и выходит из чувствительной зоны 6, что приводит к изменению значения выходного сигнала активного элемента 5, сигнализируя тем самым о превышении допустимого угла наклона.The location of the active element below the rolling surface allows you to remove the restriction to the movement of the rolling body 4 on the rolling surface 3 when the body is tilted, which increases the value of the controlled angle to 180 °. The angle α formed by the horizon plane and the rolling plane is equal to the limit angle of inclination for a particular device, and is set for each device individually, depending on the desired value of the controlled angle of inclination, and can be in the range from 0 to 180 °. When the sensor tilts the limit angle of inclination of the inductive figure 1, item 2, the angle a decreases between the rolling surface and the horizontal plane, and when it reaches a negative value, the rolling body 4 begins to move under the action of its own gravity and leaves the sensitive zone 6, which leads to change the value of the output signal of the active element 5, thereby signaling the excess of the allowable angle of inclination.
Изменяя вид поверхности качения и форму тела качения, заявляемая полезная модель позволяет создавать широкий спектр устройств для определения предельного угла наклона, отличающихся характеристиками и сферой применения.Changing the appearance of the rolling surface and the shape of the rolling body, the claimed utility model allows you to create a wide range of devices for determining the maximum angle of inclination, differing in characteristics and scope.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126959/28U RU109551U1 (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | TILT LIMIT ANGLE INDUCTIVE SENSOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126959/28U RU109551U1 (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | TILT LIMIT ANGLE INDUCTIVE SENSOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU109551U1 true RU109551U1 (en) | 2011-10-20 |
Family
ID=44999509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011126959/28U RU109551U1 (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | TILT LIMIT ANGLE INDUCTIVE SENSOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU109551U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2591183C2 (en) * | 2014-11-21 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Опытное Производство "Технологии Контроля" (ООО "ОП "ТЕКО") | Method of applying control action on switching element of sensor for locating object in control area and sensor for locating object in control area based thereon |
-
2011
- 2011-06-30 RU RU2011126959/28U patent/RU109551U1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2591183C2 (en) * | 2014-11-21 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Опытное Производство "Технологии Контроля" (ООО "ОП "ТЕКО") | Method of applying control action on switching element of sensor for locating object in control area and sensor for locating object in control area based thereon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2455616C1 (en) | Method of determining tilt angle and apparatus for realising said method | |
EA200700348A1 (en) | CONVECTIVE ACCELEROMETER | |
CA2168730A1 (en) | Inclinometer | |
CN108768214B (en) | Six-degree-of-freedom controllable magnetic levitation mechanism and six-degree-of-freedom control method | |
US11175305B2 (en) | Accelerometer based on diamagnetic levitation in a ring magnet | |
US7143648B2 (en) | Magnetofluidic accelerometer with capacitive sensing of inertial body position | |
CN103292787A (en) | Tilt angle sensor | |
CN105387924A (en) | Fiber optic vector hydrophone with posture self-correcting function | |
CN103489356A (en) | Control method and control device of magnetic suspension experimental setup | |
Qian et al. | Use of magnetic fluid in accelerometers | |
RU109551U1 (en) | TILT LIMIT ANGLE INDUCTIVE SENSOR | |
CN107329184A (en) | Axial symmetry elastic system and gravimeter | |
US20190277998A1 (en) | Compact and highly sensitive gravity gradiometer | |
RU109552U1 (en) | ANGLE ANGLE ANGLE ANGLE ANGLE SENSOR | |
RU110473U1 (en) | Reed Tilt Limit Sensor | |
Li et al. | Status quo and developing trend of MEMS-gyroscope technology | |
CN104391320A (en) | MEMS (micro-electro-mechanical systems) omnidirectional vibration sensor | |
KR20160144047A (en) | The digital absolute inclinometer or method which measure the position of free oscillation ball on half inner sphere by image sensor or photo detector | |
WO2021006727A1 (en) | Sensor equipped with at least one magnet and a diamagnetic plate levitating above said at least one magnet and method to measure a parameter of an object using such a sensor | |
CN207051509U (en) | Axial symmetry elastic system and gravimeter | |
CN105487108A (en) | Low-natural frequency stable inverted pendulum column structure | |
Bai et al. | Characteristics of spherical hydrostatic supporting system for floated inertial platform | |
CN103115563B (en) | High-precision pendulum angle measurer | |
CN107957231B (en) | Geological magnetic transmission displacement detector and detection method | |
RU140588U1 (en) | MAGNETO-LIQUID DEVICE FOR TILT ANGLE DETERMINATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120701 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140127 |