SU605084A1

SU605084A1 - Inclination angle transducer

Info

Publication number: SU605084A1
Application number: SU762417216A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Моргунов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8708
Priority date: 1976-11-03
Filing date: 1976-11-03
Publication date: 1978-04-30

Description

1one

Изобретение относитс к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам дл измерени углов наклона объектов .The invention relates to the field of instrumentation technology, in particular, to devices for measuring object tilt angles.

Известны датчики угла наклона объекта, содержащие корпус, заполненный жидкостью, наход щейс под действием гравитационных сил, и преобразователь углов наклона в электрический сигнал, выполненный в виде герметизированных магнитоуправл емых контактов и источника магнитного пол .The sensors of the angle of inclination of the object are known, comprising a housing filled with a fluid under the action of gravitational forces and a transducer of angles of inclination into an electrical signal made in the form of pressurized magnetic-controlled contacts and a source of a magnetic field.

Ближайшим по технической сущности к изобретению вл етс датчик угла наклона, содержащий корпус, заполненный жидкостью, источник магнитного пол и магнитоуправл емые контакты, расположенные симметрично относительно указанного источника и подключенные к источнику тока по дифференциальной схеме.The closest to the technical essence of the invention is a tilt angle sensor, comprising a housing filled with a liquid, a magnetic field source and magnetically controlled contacts arranged symmetrically with respect to the indicated source and connected to the current source in a differential circuit.

Однако такие датчики неработоспособны при повороте их вокруг горизонтальной оси.However, such sensors are inoperable when turning them around the horizontal axis.

Цель изобретени - обеспечение измерени угла наклона при вращении датчика вокруг горизонтальной оси.The purpose of the invention is to provide a measurement of the angle of inclination when the sensor rotates around a horizontal axis.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчике корпус имеет форму эллипсоида вращени , с наружной стороны которого жестко закреплены магнитоуправл емые контакты, внутри корпуса размещен источник магнитного пол , выполненный в виде эллипсоидальной вакуумированной ампулы с магнитом, центр массы которой расположен ниже ее горизонтальной оси, при этом образующие эллипсоидов вращени корпуса и ампулы в плоскости их соприкосновени имеют равные радиусы кривизны.The goal is achieved by the fact that in the sensor the case has the shape of an ellipsoid of rotation, on the outside of which magnetic contacts are rigidly fixed, inside the case there is a source of a magnetic field, made in the form of an ellipsoidal vacuum ampule with a magnet, with a center of mass below its horizontal axis, with In this, the ellipsoid-forming rotations of the body and the ampoule in the plane of their contact have equal radii of curvature.

На чертеже схематически показан предлагаемый датчик угла наклона. Датчик содержит 1, заполненныйThe drawing schematically shows the proposed angle sensor. The sensor contains 1, filled

жидкостью 2 с удельным весом, превышающим вес ампулы 2, выполненной в виде полого герметичного вак умированного эллипсоида , в нижней части которого параллельно образующей укреплен посто нный магнит 3.liquid 2 with a specific weight exceeding the weight of the ampoule 2, made in the form of a hollow hermetic vacuum vacated ellipsoid, in the lower part of which a permanent magnet 3 is fixed in parallel with the generatrix.

Симметрично относительно магнитоуправл емых контактов 4, жестко св занных с наружной поверхностью корпуса 1, расположена вакуумированна ампула с магнитом. Магнитоуправл емые контакты 4 включены в измерительную цепь по дифференциальной схеме.Symmetrically with respect to the magnetically controlled contacts 4, which are rigidly connected with the outer surface of the housing 1, there is an evacuated ampoule with a magnet. Magnetic contacts 4 are included in the measuring circuit in a differential circuit.

В исходном положении, когда ось датчика параллельна горизонту, вакуумированна ампула расположена симметрично относительно магнитоуправл емых контактов. Силы магнитного взаимодействи в рабочих зазорах магнитоуправл емых контактов, создаваемые магнитом 3 ампулы одинаковы, при этом равны и зазоры между контакт-детал ми обоих контактов. Поскольку последние включены вIn the initial position, when the sensor axis is parallel to the horizon, the evacuated ampoule is located symmetrically with respect to the magnetically controlled contacts. The forces of magnetic interaction in the working gaps of the magnetically controlled contacts, created by the magnet 3 ampoules are the same, and the gaps between the contact parts of both contacts are also equal. Since the latter are included in

измерительную цепь по дифференциальнойdifferential measuring circuit

схеме, а в их рабочих зазорах поддерживаетс тлеющий разр д, то регистрируетс нулева разность нотенциалов.the glow bit is maintained in their working gaps, then a zero difference of no potentials is recorded.

При вращении датчика вокруг горизонтальной оси магнитоуправл емые контакты приближаютс к магнитной ампуле, сохран симметричное расположение, так как ампула вс кий раз остаетс в верхней части жидкостной ампулы; разность потенциалов при этом не измен етс .When the sensor rotates around the horizontal axis, the magnetically controlled contacts approach the magnetic ampoule, maintaining a symmetrical arrangement, since the ampoule remains at the top of the liquid ampoule every time; the potential difference does not change.

При наклоне датчика магнитна ампула смещаетс относительно магнитоуправл емых контактов, измен ютс силы магнитного взаимодействи в их рабочих зазорах, по вл етс разность потенциалов, пропорциональна углу наклона датчика. Изменение направлени наклона объекта приводит к изменению знака разности потенциалов.When the sensor is tilted, the magnetic ampoule is displaced relative to the magnetically controlled contacts, the forces of magnetic interaction in their working gaps change, a potential difference appears that is proportional to the angle of inclination of the sensor. Changing the direction of the tilt of the object leads to a change in the sign of the potential difference.

Дл удержани ампулы с магнитом в вертикальном положении центр ее массы расноложен ниже горизонтальной оси симметрии.To keep the ampoule with the magnet in a vertical position, its center of mass is located below the horizontal axis of symmetry.

Ионользование магнитоуправл емых контактов и их симметричное расположение относительно магнитной ампулы обеспечивает резкое изменение сигнала при незначительных перемещени х ампулы. Значительное повыщение уровн выходного сигнала не требует применени сложных схем промежуточного преобразовани . Кроме того исключаетс вли ние поворота датчика вокруг горизонтальной на рез льтаты измерени уровн .The use of magnetically controlled contacts and their symmetrical arrangement relative to the magnetic ampoule ensures a sharp change in the signal with minor movements of the ampoule. A significant increase in the output level does not require the use of complex intermediate conversion schemes. In addition, the effect of rotating the sensor around the horizontal on the level measurement results is eliminated.

Claims

Invention Formula

The tilt angle sensor, comprising a housing filled with a liquid and magnetic contacts arranged symmetrically relative to the source of a magnetic field and included in the measurement target in a differential circuit, characterized in that, in order to provide measurements of the angle of tilt when the sensor rotates around the horizontal axis, the housing is in the form of an ellipsoid of rotation, on the outside of which the magnetically etched contacts are rigidly fixed, inside the case there is a source of magnetic zero, made in the form of an ellipsoidal A vacuumized ampoule with a magnet whose center of mass is located below its horizontal axis, in this case, the rotation of the body and the ampoule forming Hellensoids have equal radii of curvature in the plane of their contact.