SU1659706A1 - Устройство дл определени угла наклона - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к измерени м пространственных угловых перемещений. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности за счет уменьшени  начальной амплитуды колебаний измерительного ма тника. Установленный на дополнительном ма тнике 3 демпфер выполнен в виде двух сообщающихс  заполненных жидкостью сосудов 9, в днищах которых размещены в лые мембраны 7, взаимодействующие с концами рычага 8, закрепленного на измерительном ма тнике 2. Ограничитель хода измерительного ма тника выполнен с возможностью ограничени  его колебаний в диапазоне угла нечувствительности дополнительного ма тника, что уменьшает начальную амплитуду колебаний измерительного ма тника 2 и тем самым уменьшает длительность гашени  колебаний ма тниковой системы. 1 ил. ч Н О сл о о сь ж

Description

Изобретение относитс  к измерению физических величин, а именно к измерению пространственных угловых перемещений, и может быть использовано в геологии, атомной энергетике, других отрасл х промышленности , где требуетс  точное измерение угловых перемещений.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности за счет уменьшени  начальной амплитуды колебани  измерительного ма тника.-

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит задатчик 1 про- странстенных угловых смещений, ма тниковую систему из двух разнопериодных ма тников 2 и 3, демпфер 4 между ма тниковой системой и корпусом задатчика угловых смещений, демпфирующую трубку 5 между двум  разнопериодными ма тниками , преобразователь б угла наклона.

Устройство снабжено ограничителем хода измерительного длиннопериодного ма тника 2 относительно дополнительного короткопериодного 3, который выполнен в виде системы в лых мембран 7, расположенных симметрично относительно оси короткопериодного ма тника 3 и поджатых равноплечими рычагом 8. Мембраны 7 представл ют собой днища герметичных сообщающихс  емкостей равного объема с жидкостью 9, размещенных в корпусе ко- 1 роткопериодного ма тника 3. Сообщающиес  емкости с жидкостью 9 совместно с демпфирующей трубкой 5 представл ют со- |бой колебательный контур с заданными параметрами .

Устройство работает следующим образом .

При рассогласовании оси 10 задатчика пространственных угловых смещений с направлением вектора силы т жести «if начинаетс  процесс гашени  колебаний Ма тниковой системы (2, 3). При этом демпфирование короткопериодного ма тника 3 производитс  относительно корпуса задатчика 1 угловых смещений, в точке подвеса (шарова  опора с трением скольжени , поз. 4). Демпфирование длиннопериод ного ма тника 2 осуществл етс  в пределах угла нечувствительности короткопериодного ма тника 3 (ось 11 дополнительного коротки- периодного ма тника 3 обозначена пунктиром) за счет механической св зи длиннопериодного ма тника 2 через рычаг и с мембранно-жидкостным колебательным контуром(5,7,9), в котором выбранна  стрела прогиба в лой мембраны не позвол ет длиннопериодному ма тнику 2 уйти за границу угпа нечувствительности короткопериодного ма тника 3.

Соотношение h Isln a /2, где I - длина подпирающего мембрану рычага; а - угол

нечувствительности короткопериодного ма тника , следует из правила пр моугольного треугольника дл  рычага длины I и стрелы прогиба мембраны h.

Рычаг длины I и стрела прогиба h - катеты пр моугольного треугольника, а угол против катета h равен углу а /2 из признака подоби  треугольников. Так, например, если конус нечувствительности короткопериодного ма тника составл ет 1°. то при

длине подпирающего мембрану рычага 30 мм, максимальна  стрела прогиба выбираетс  равной h 30 sin 1/2 0.26 мм. При выполнении данного соотношени  получаетс  значительное ограничение начальной

амплитуды колебаний длиннопериодного ма тника и тем самым существенно уменьшаетс  длительность гашени  колебаний ма тниковой системы. Дл  уменьшени  передачи энергии колебаний от длиннопериодного ма тника к короткопериодному и обратно соотношени  периодов этих ма тников выбираю1 пор дка 1:10, а их резонансные частоты разнесены более, чем на пор док.

Дл  точной установки длиннопериодного ма тника относительно положени  равновеси  угол нечувствительности длиннопериодного ма тника выбирают на пор док меньше, чем угол нечувствительности короткопериодного ма тника. Угол нечув- ствительности короткопериодного ма тника определ етс  трением в его опоре . При спектре возмущающих частот, близком к резонансной частоте длиннопериодного ма тника, благодар  ограничению его начальной амплитуды колебаний достигаетс  существенное повышение точности измерений за счет уменьшени  динамической ошибки. Кроме того, замкнутый мембранно-жидкостный демпфер (5, 7, 9) существенно уменьшает высоту резонансного пика длиннопериодного ма тника, что также позвол ет достичь требуемой точности при интенсивных внешних помехах.

С целью уменьшени  посто нной времени ма тниковой системы (2, 3) во врем  совместного колебани  обоих ма тников соотношение моментов инерции ма тников

выбрано таким, что система ма тников  вл етс  короткопериодной системой, т.е. колебательные свойства системы ма тников определ ютс  в основном колебательными свойствами короткопериодногс ма тника.

5 16597066

Claims (1)

1. Формула изобретени ни  измерительного ма тника, узел де- Устройство дл  определени  угла на-мпфировани  выполнен в виде двух за полклона , содержащее разнопериодные изме-ненных жидкостью сообщающихс  рительный и дополнительный ма тники,емкостей с основани ми в виде в лых мем- подвешенные на соосных ос х вращени ,5 бран, расположенных симметрично относи- при этом на дополнительном ма тнике раз-тельно вертикальной оси дополнительного мещены узел демпфировани  и ограничи-ма тника с возможностью взаимодействи  тель хода измерительного ма тника, уголс концами введенного рычага, средн   часть нечувствительности которого меньше углакоторого закреплена на измерительном ма- нечувствительности дополнительного ма т-10  тнике, ограничитель хода которого выполнила , отлич а ющ ее с  тем, что.с цельюнен с возможностью ограничени  его повышени  производительности за счетколебаний в диапазоне угла нечувствитель- уменьшени  начальной амплитуды колеба-ности дополнительного ма тника.

   15