ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА
TILT SENSOR

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах автоматического и дистанционного измерения углов наклона.
Известны магнитные жидкости, представляющие собой коллоидные растворы ферромагнитных частиц в связующих жидкостях, которые могут быть использованы для коммутации магнитного потока в магнитных шунтах (Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. - М.: Мир, 1989).
Недостатком таких шунтов является отсутствие регулируемого электрического сигнала.
Известны также сообщающиеся сосуды - сосуды, соединенные между собой в нижней части. В наполненных одинаковой жидкостью сообщающихся сосудах, диаметр которых настолько велик, что позволяет пренебречь капиллярным эффектом, уровни жидкости располагаются на одинаковой высоте независимо от формы сосудов. На этом основано устройство жидкостных манометров, водомерных стекол паровых котлов и т.п. (Большая советская энциклопедия (в 30 томах). Т.24. Собаки - Струна. Гл. ред. A.M.Прохоров. Изд. 3-е. - М.: Советская Энциклопедия, 1976).
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является U-образный проградуированный гидроуровень, выполненный из гибкого прозрачного шланга, заполняемый водой или иной жидкостью, в основе которого лежит принцип сообщающихся сосудов, позволяющий определять превышение одной точки сооружения над другой (патент RU 2338156, МПК G01C 9/22, опубл. 10.11.2008 г.).
Недостатком такого устройства является невозможность дистанционного и автоматического определения угла наклона.
Изобретение решает задачу обеспечения дистанционного и автоматического определения угла наклона за счет применения магнитной жидкости.
Для достижения необходимого технического результата известный U-образный трубчатый гидроуровень предлагается частично заполнить магнитной жидкостью, снабдить торцевыми крышками и обмоткой, которую разместить на одном конце гидроуровня и подключить через подстроечный резистор и индикатор к источнику питания.
Изменение уровня магнитной жидкости в U-образном трубчатом гидроуровне при изменении угла наклона за счет изменения магнитного сопротивления вызывает изменения величины тока, протекающего через обмотку, подстроечный резистор, индикатор и источник питания. Тем самым происходит дистанционное и автоматическое определение угла наклона.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
- на фиг.1 представлен общий вид датчика угла наклона;
- на фиг.2 - работа датчика угла наклона при наклоне вправо;
- на фиг.3 - работа датчика угла наклона при наклоне в противоположную сторону.
На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - U-образная трубка гидроуровня; 2 - крышки; 3 - магнитная жидкость; 4 - обмотка; 5 - индикатор; 6 - источник питания; 7 - подстроечный резистор.
Датчик угла наклона состоит из U-образной трубки гидроуровня 1, заполненной частично магнитной жидкостью 3. Трубка снабжена торцевыми крышками 2, расположенной на одном конце трубки 1 обмоткой 4, связанной с подстроечным резистором 7, индикатором 5 и источником питания 6.
Датчик угла наклона работает следующим образом. При подключении источника питания переменного тока 6 к обмотке 4 по измеряемой цепи протекает переменный ток, регистрируемый индикатором 5, проградуированным в градусах. Подстроечный резистор 7 предназначен для начальной регулировки тока и выставления индикатора 5 в нулевое положение. При изменении наклона датчика (фиг.2) магнитное сопротивление за счет увеличения уровня магнитной жидкости 3 в трубке 1 уменьшается, что приводит к увеличению тока в цепи, что регистрируется индикатором 5, проградуированным в градусах. При изменении наклона датчика в противоположную сторону (фиг.3) магнитное сопротивление за счет снижения уровня магнитной жидкости 3 в трубке 1 возрастает, что приводит к уменьшению тока в цепи. Индикатор 5 в обоих случаях покажет величину угла наклона. Крышки 2 обеспечивают герметичность магнитной жидкости 3.
Предлагаемое решение позволяет обеспечить дистанционное и автоматическое определение величины угла наклона.