Маятниковий ухиломір

Маятниковий ухиломір, що містить корпус, маятник, поплавець і вимірювально-перетворювальний пристрій, який відрізняється тим, що поплавець розміщений в верхній частині корпусу, причому відношення мас вантажу і поплавця оберненопропорційне відношенню квадратів довжин їхніх плечей, а об'єм поплавця більший за об'єм вантажу маятника, а вимірювально-перетворювальний пристрій виконаний в вигляді трансформаторного датчика, причому його якір є вантажем маятника. (19) (21) 98063395 (22) 30.06.1998 (24) 15.12.2000 (33) UA (46) 15.12.2000, Бюл. № 7, 2000 р. (72) Богатиренко Костянтин Іванович, Гурко Олександр Генадійович (73) ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 31001 корпусу, а якір вимірювально-перетворювального пристрою, виконаного в вигляді трансформаторного датчика і закріпленого на підставі корпусу ухиломіра, є вантажем маятника, причому відношення мас вантажу і поплавця оберненопропорційне відношенню квадратів довжин їх плечей, що забезпечує рівність моментів інерції поплавця і маятника. Об'єм поплавця більше об'єму вантажу маятника, внаслідок чого сила виштовхування поплавця рідиною більш за силу тяжіння вантажу маятника. На фігурі зображений загальний вигляд приладу. Він містить корпус 1 в нижній частині якого на осі установлений з можливістю каченія маятник 2, а в верхній частині, на тій же осі, закріплено поплавець 3, виконаний, наприклад, в вигляді полого металевого циліндра, заповненого легким газом. До основи корпусу кріпиться трансформаторний датчик 4, причому його якорем є вантаж 5 маятника 2. Прилад постачено заливальною горловиною 6, в якій установлена пробка 7. Внутрішня порожнина корпусу 1 заповнена рідиною. Маса і плече поплавця 3 вибираються таким чином, щоб його момент інерції дорівнював моменту інерції маятника 2, а сила виштовхування його рідиною була більшою за силу тяжіння вантажу 5 маятника 2. Виходи трансформаторного датчика 4 виводяться через отвір в корпусі, які після цього для відвертання витікання рідини заливаються епоксидною смолою, і з'єднюються зі входами обчислювального приладу 8, а самий датчик обробляється рідинно-виштовхувальними матеріалами. Прилад працює слідуючим чином. Основа корпусу 1 маятникового ухиломіра жорстко зв'язується з об'єктом, кути нахилів якого підлягають виміру. За відсутністю зовнішніх впливів, тобто при куті нахилу рівному нулю і постійному прискоренню об'єкта, вісь, по якій направлений вектор сили гравітаційного тяжіння маятнику 2, і вісь, по якій на правлений вектор сили виштовхування рідиною поплавця 3, співпадають з віссю симетрії корпусу 1. При нахиленні об'єкта, разом з ним нахиляється і корпус приладу, при цьому маятник 2 з вантажем 5 і поплавцем 3 прагне зберегти вертикальне положення. Оскільки вантаж 5 маятника 2 водночас є і якорем трансформаторного датчика 4, тобто при відхиленні маятника 2 від осі симетрії корпуса 1 з'являється вихідна напруга, величина якої буде пропорційна величині кута відхилення об'єкта, а фаза буде визначати його напрямок. Ця напруга подається на обчислювальний прилад 8, сигнал з виходу якого і буде служити вихідним сигналом ухиломіра. При русі об'єкта з прискоренням, сила інерції діє як на вантаж 5 маятника 2, так і на поплавець 3, тому прилад є нечутливим до поздовжніх прискорень, У випадку відсутності в порожнині корпусу рідини, система буде знаходиться в стані байдужої рівноваги, що веде до появи похибки виміру кута. Однак, в рідинному середовищі появі стану байдужої рівноваги перешкоджує сила виштовхування поплавця 3, що більша по модулю і протилежна по направленню ніж сила тяжіння вантажу 5. Відсутність ковзних контактів, висока чутливість, висока розрішальна спроможність, надійність конструкції і високий ККД трансформаторного датчика в поєднанні з нечутливістю системи поплавець-маятник до повздовжніх прискорень об'єкту, істотно підвищують метрологічні характеристики маятникового ухиломіра. Маятниковий ухиломір з відокремлювальними признаками об'єкта, що пропонується і з проявом тих самих властивостей в літературі не відомий, тому дані ознаки слід вважати істотними. Джерела інформації 1. АС СССР № 1250850, кл. G01С9/12, 1983. 2. АС СССР № 757861, кл. G01С9/12, 1980 (прототип). 2 31001 Фіг. 3 31001 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4