УСТРОЙСТВО С ЦИФРОВЫМ ИНДИКАТОРОМ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА

Устройство с цифровым индикатором для определения угла наклона объекта относится к области приборостроения, измерительной техники, определению углов наклона поверхностей относительно горизонта, например в строительстве.
Известно изобретение «Сигнализатор углов наклона (патент, RU, 2175756, опубл. 10.11.2002 г.), включающий корпус из диэлектрического материала и неподвижные контакты, установленные на внутренней стороне корпуса а также подвижные контакты разной высоты в вертикальной плоскости с возможностью поочередного замыкания с неподвижными контактами. Однако прибор предназначен для определения уровня жидкости в емкости.
Известно изобретение «Наклономер (патент, RU, 2035693, опубл. 20.05.1995 г.), содержащий кольцевой токопровод, поводок - коромысло с балансом. Однако прибор основан на принципе магнитного резонанса.
Известно изобретение «Индикатор горизонта (патент, RU, 2032146, опубл. 27.03.1997 г.), содержащий горизонтальный металлический маятник, источник питания, электрические контактные пары. Однако прибор сложен и дорог за счет блока сигнализации направления наклона.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является изобретение «Устройство для определения углов наклона объекта (патент RU, 2085845, опубл. 27.07.1997 г.), содержащее корпус, отсчетную шкалу, указатель. Однако предлагаемое
G01C9/12, G01C9/16, G01C9/20
ОПИСАНИЕ
устройство громоздко, для устойчивой установки устройства на поверхности требуется много места, и, кроме того, необходимо находиться в непосредственной близости от шкалы прибора для снятия показаний.
Часто поверхность, которую следует отгоризонтировать, находится в неудобном для доступа месте или недостаточно велика для того, чтобы разместить на ней уровень. Кроме того, громоздкость и сложность специальных приборов приводит к ненадежному снятию показаний, приводящее к значительным ошибкам за счет того, что надо визуально совмещать риску прибора с подвижным элементом уровня, например, воздушным пузырьком, который перемещается в жидкости.
Техническим результатом предложенной полезной модели является существенное упрощение снятия показаний при малых габаритах и простоте прибора.
Задача решается с помощью предложенного в полезной модели решения путем применения устройства с цифровым индикатором для определения угла наклона объекта содержащего указатель (1), корпус (2), отсчетную шкалу (3). Предложенное устройство отличается тем, что оно снабжено источником постоянного тока (4) и маятником (5), указатель размещен на маятнике и постоянно прижат к контактной полосе (6) своей контактной поверхностью «а, маятник динамически уравновешен, размещен в корпусе с возможностью свободного перемещения вокруг своей оси (или разворота) и на маятник подают постоянное напряжение от источника тока (4), отсчетная шкала выполнена в виде, например, электрического или электронного цифрового табло, корпус (2) выполнен из диэлектрика и снабжен хотя бы одной радиальной (дугообразной) контактной поверхностью «б, которая состоит из элементов (7) токопроводящего материала, образующих при соприкосновении с контактной поверхностью «а указателя (1) маятника (5) контактные группы «I, причем каждый токопроводящий элемент (7) этой контактной поверхности «б соединена с табло (3) и выполнена заподлицо с контактной поверхностью «б
контактной полосы (6), каждый токопроводящий элемент (7) расположен от другого на расстоянии, шаг «в между токопроводящими элементами соответствует на электрическом табло (3) одному делению, где табло проградуировано в зависимости от величины шага токопроводящих элементов (7) на контактной поверхности «б контактных полос (6), источник тока (4) подсоединен к табло и указателю маятника через микровыключатель. В качестве табло может быть применено как электрическое табло так и электронное табло например, на жидких кристаллах, у которого имеется счетчик импульсов.
Кроме того, указатель (1) может быть выполнен в виде подпружиненной Гобразной полосы (см. Фиг. 2), жестко закрепленной на маятнике. В качестве указателя могут использовать шаровидный свободный маятник (см. Фиг. 4), например, шар, который свободно перемещается по вогнутой поверхности, например, цилиндрической, занимая под действием силы тяжести самое нижнее относительно горизонта положение. В этом случае маятник в виде шара свободного вращается вокруг своей оси с одновременным качением по двум контактным полосам (6). Кроме того, в корпусе может быть выполнено углубление цилиндрической формы «г, по которому катится свободный маятник, а на внутренней поверхности которого размещены две контактные полосы (6). На внутренней цилиндрической поверхности корпуса могут быть расположены две параллельные контактные поверхности, одна из которых выполнена сплошной из токопроводящего материала, а вторая состоит из полос токопроводящего материала, каждая из которых расположена от другой на расстоянии шага, соответствующего на электрическом табло одному делению. В этом случае в шаре совмещены функции маятника, контактной поверхности и груза.
утяжелена с одного конца грузом и свободно вращающаяся вокруг оси. В этом случае в корпусе закреплена ось, на которой свободно установлен маятник, груз и указатель совмещены, при этом к оси подведен постоянное напряжение от источника тока (см. Фиг. 1). Кроме того, может быть установлен маятник с указателем, который свободно закреплен в центральной части на оси. В этом случае на одном конце маятника установлен груз, а на другом - указатель (см. Фиг. 2). Источник постоянного тока может быть подсоединен к табло и второй контактной поверхности, выполненной сплошной из токопроводящего материала, (см. Фиг. 3, 4, 7) В другом варианте исполнения указатель закреплен на верхнем конце маятника и совмещен с креплением маятника к корпусу. При этом контактная полоса расположена на расстоянии, равном расстоянию от оси до контактного элемента указателя маятника.
Таким образом, достигается технический результат полезной модели. Существенно упрощается конструкция прибора, снятие показаний не требует совмещения рисок, оптических приборов. Прибор имеет малые габариты и его просто установить на любой поверхности небольшой протяженности.
На чертежах схематично изображено:
Фиг. 1 - механическая часть устройства с вариант 1 динамически уравновешенным
маятником, свободно закрепленного на оси корпуса за верхнюю точку маятника и
указатель, расположенный в нижней части маятника, совмещен с грузом.
Фиг. 2 - механическая часть устройства с вариант 2 с динамически уравновешенным
маятником, свободно закрепленным на оси корпуса в центральной части маятника.
Груз расположен в нижней части маятника, а указатель в его верхней части.
Фиг. 3 - блок - схема устройства с цифровым индикатором для определения угла
Фиг. 4 - механическая часть устройства с вариант 3 со свободным маятником. Корпус
с цилиндрической вогнутой поверхностью, на которой расположены две параллельные
контактные поверхности.
Фиг. 5 - увеличенная цилиндрическая поверхность корпуса с двумя токопроводящими
полосами для свободного маятника.
Фиг. 6 - поперечное сечение корпуса с двумя токопрокодящими контактными
полосами. Токопроводящие элементы выполнены заподлицо с контактной полосой.
Фиг. 7 - увеличенный вид на контактные поверхности корпуса со свободным
маятником, образующим контактную группу.
Устройство работает следующим образом.
В диэлектрическом корпусе (2 ) расположены контактные полосы (6) из токопроводящего материала, которые соединены с источником тока (4). Контактные полосы (6) состоят из ряда токопроводящих отдельных элементов (7), которые расположены друг от друга на расстоянии шага «в. Расстояние от одной токопроводящей контактной полосы до другой контактной токопроводящей полосы равен шагу, который соответствует градуировке на табло (3). Контактная полоса в целом образует на корпусе дугу «г. Все токопроводящие элементы (7) контактной полосы (6) имеют заделку заподлицо с поверхностью корпуса(см. Фиг. 6), таким образом, чтобы указатель (1) маятника (5) свободно, без заеданий скользил по контактной полосе (6). Параллельно прерывистой контактной полосе (см. Фиг. 4,5,6,7) в корпусе заподлицо размещена вторая, сплошная контактная полоса (6) из токопроводящего материала, к которой подсоединен источник тока, создавая на обоих контактных полосах постоянное напряжение.
В данном случае свободный маятник (см. Фиг. 4) в виде шара свободно катится по цилиндрической поверхности «г до своего нижнего положения относительно горизонта, замыкая контактные поверхности, образуя контактную группу «I. В
зависимости от того, с какой токопроводящим элементом прерывистой контактной поверхности образована контактная группа, на табло высвечивается цифровой показатель угла наклона поверхности. В качестве источника питания постоянного тока достаточно пальчиковой батарейки на 1,5 вольта, которая абсолютно безопасна в применении. В качестве табло используют, например, электронное цифровое табло, в этом случае шкала в виде загорающихся цифр, к которым подводится ток от той или иной контактной группы. Либо табло на жидких кристаллах, снабженное счетчиком импульсов. В случае закрепления маятника на оси (8), закрепленной в корпусе, постоянное напряжение подается на ось и каждый токопроводящий элемент (7) контактной поверхности «б контактной полосы (6) корпуса (2). (Фиг. 2), указатель маятника при его развороте в положение, при котором груз маятника оказывается в нижнем положении относительно горизонта, скользит по прерывистой контактной поверхности «в контактной полосы (6) корпуса (2), образуя контактную группу «I. В результате на табло также высвечивается показание угла, характеризующего угол наклона поверхности. В случае закрепления маятника на оси корпуса за верхнюю точку, на нижнем конце маятника размещают как указатель (1) с контактной поверхностью «а, так и груз, совмещенный с контактной поверхностью «а. (Фиг. 1).
Все устройство можно установить на посадочное место обыкновенной рейки, используемой в строительстве или использовать как самостоятельный прибор, который можно включать в режиме индикатора углов. Электрическая шкала конструктивно может быть вынесена за пределы зоны измерения, что удобно при работах в труднодоступных местах. Таким образом, предложенная полезная модель может использоваться как для промышленных целей, так и в домашних условиях.
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
п.1 Устройство с цифровым индикатором для определения угла наклона объекта содержащее указатель, корпус, отсчетную шкалу, отличающееся тем, что устройство снабжено источником постоянного тока и маятником, указатель размещен на маятнике и постоянно прижат к контактной полосе своей контактной поверхностью, маятник динамически уравновешен, размещен в корпусе с возможностью свободного разворота вокруг своей оси и на маятник подают постоянное напряжение от источника тока, отсчетная шкала выполнена в виде цифрового табло, корпус выполнен из диэлектрика и снабжен хотя бы одной дугообразной контактной токопроводящей полосой, которая состоит из отдельных токопроводящих элементов из токопроводящего материала, образующих при соприкосновении с контактной поверхностью указателя маятника контактные группы, причем на каждую контактную токопроводящую полосу подают постоянное напряжение от источника тока, и каждый токопроводящий элемент контактной полосы корпуса соединен с табло и выполнен заподлицо с контактной полосой, каждый токопроводящий элемент расположен от другого на расстоянии, шаг между токопроводящими элементами соответствует на табло одному делению, где табло проградуировано в зависимости от величины шага токопроводящих элементов контактной полосы, источник тока подсоединен к табло и контактной поверхности указателя маятника через микровыключатель.
п.2. устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что указатель выполнен в виде подпружиненной Г- образной полосы, жестко закрепленной на маятнике. п.З. Устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что в качестве
указателя используют шаровидный свободный маятник из токопроводящего материала.
п.4. Устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что маятник, выполнен с возможностью свободного вращения вокруг оси, закрепленной на корпусе, и динамически уравновешен посредством груза.
п.5. Устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что маятник выполнен с возможностью свободного вращения вокруг своей оси с одновременным качением по двум контактным полосам.
п.6. Устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что источник постоянного тока подсоединен к табло и второй контактной поверхности, выполненной сплошной из токопроводящего материала.
п.7. Устройство с цифровым индикатором по п. 6 отличающееся тем, что в корпусе выполнено углубление цилиндрической формы, на внутренней поверхности которого размещены две контактные полосы.
п.8. Устройство с цифровым индикатором по п. 6 отличающееся тем, что на внутренней цилиндрической поверхности корпуса расположены две параллельные контактные поверхности, одна из которых выполнена сплошной из токопроводящего материала, а вторая состоит из элементов из токопроводящего материала, каждый из которых расположен от другого на расстоянии шага, соответствующего на электрическом табло одному делению.
8
п.9. Устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что в корпусе закреплена ось, на которой свободно установлен маятник, на одном конце которого размещен груз, а на другом - указатель, при этом к оси подведен постоянное напряжение от источника тока.
п. 10. Устройство с цифровым индикатором по п. 9 отличающееся тем, что маятник с указателем свободно закреплен в центральной части маятника на оси.
п.И. Устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что указатель закреплен на верхнем конце маятника и совмещен с креплением маятника к корпусу.
п. 12. Устройство с цифровым индикатором по п. 1 отличающееся тем, что контактная полоса расположена в корпусе на расстоянии, равном расстоянию от оси до контактного элемента указателя маятника.
33
V
.М: v« :i:
rd±t±i±fa