Устройство контроля уровня направляющего узла

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в ракетно-космической отрасли, например, для настройки испытательного оборудования для проверок на функционирование многозвенных механических систем космического аппарата.
Из существующего уровня техники известно изобретение «Система измерения положения объекта, содержащая вращающийся лазер» (патент EP 1434029 A2, G01B11/02). Система представляет собой стационарный корпус, установленный на треноге, с вращающимся лазерным устройством, излучающим, по меньшей мере, два веерообразных луча и один наклонный лазерные лучи. Также система содержит фотодетектор, устанавливаемый на рабочем органе, например, на ковше экскаватора, который выдает сигнал в вычислительный модуль системы при прохождении через фотодетектор указанных лазерных лучей. После обработки полученных сигналов система определяет опорную горизонтальную плоскость, которая является базовой для рабочего органа, на котором установлен фотодетектор. Для измерения вертикального смещения рабочего органа, в вычислительный модуль дополнительно поступают координаты расположения фотодетектора в пределах опорной плоскости. Координаты вычисляются с помощью датчика GPS, установленного в корпусе фотодетектора. Фотодетектор снабжен дисплеем, для отображения информации вычисленного положения, угла наклона, GPS координат, блок ввода и звуковой сигнал.
Из существующего уровня техники известно изобретение «Лазерный уровень с возможностью выбора постоянного или пульсирующего луча» (патент US 7412774 B2, G01C12/00). Устройство представляет собой стационарный корпус с установленным в нем генератором лазерного луча, который проецирует опорную плоскость и переносной блок обнаружения этой плоскости. Блок обнаружения передает оператору звуковую и световую сигнализацию, выводимую на дисплей блока обнаружения, указывающую необходимое направление перемещения блока обнаружения в случае его смещения относительно опорной плоскости.
Из существующего уровня техники наиболее близким к заявленному решению (прототипом) является изобретение «Система обнаружения лазерного уровня» (патент EP 1770358 В1, G01С15/06). Система представляет собой стационарный корпус, установленный на треноге с вращающимся лазерным устройством, позиционирующийся на необходимом уровне и излучающий лазерный луч, определяющий опорную плоскость, соответствующую этому уровню, и несколько блоков обнаружения указанной опорной плоскости, устанавливаемые на рабочем органе, например, на ковше экскаватора, а также операционный блок. Операционный блок находится у оператора, например, в кабине экскаватора, и получает информацию с соответствующего блока обнаружения и имеет возможность отключать или подключать тот или иной блок обнаружения. Принцип установки блоков и их количество зависит от количества горизонтов, в которых рабочий орган, например, ковш экскаватора, будет проводить работы. Блок обнаружения и операционный блок снабжены дисплеем и звуковой сигнализацией. В случае смещения соответствующего блока обнаружения относительно опорной плоскости, операционный блок подает оператору звуковую и световую сигнализацию, выводимую на дисплей операционного блока, указывающую необходимое направление перемещения блока обнаружения.
Недостатком описанных выше устройств является то, что блок обнаружения опорной плоскости устанавливается на рабочий орган, с помощью которого обеспечивается заданный уровень расположения объекта или поверхности. При этом точность уровня расположения зависит не только от погрешности его измерения, но и от погрешности его выполнения рабочим органом, на котором установлен блок обнаружения опорной плоскости. Так, например, блок обнаружения, установленный на ковше экскаватора, может сказать только о конкретном положении ковша экскаватора относительно опорной плоскости, но не о получаемой поверхности, с которой работает экскаватор. Или блок обнаружения, используемый оператором, может сказать только о конкретном положении оператора, а не о положении объекта, с которым он работает. Таким образом, при работах с особо ответственными узлами, например, с направляющими узлами, выполненными в виде профильного проката, для проверок на функционирование многозвенных механических систем космического аппарата, к которым предъявляются высокие требования по точности обеспечению заданного уровня расположения относительно опорой плоскости, совместно с описанными выше устройствами необходимо использовать дополнительное измерительное оборудование. Использование большого количества измерительного оборудования приводит к необходимости привлечения большого количества специалистов, увеличению времени проведения работ, требует определенное свободное пространства вокруг направляющего узла, то есть приводит к снижению технологичности проводимых работ.
Для заявленной полезной модели выявлены следующие общие существенные признаки: устройство контроля уровня направляющего узла, представляющее собой блок обнаружения лазерного луча, формирующего опорную плоскость для контролируемого уровня.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является низкая технологичность измерения уровня направляющих узлов относительно опорной плоскости создаваемой лазерным лучом.
Поставленная техническая проблема решается тем, что устройство контроля уровня направляющего узла, представляющее собой блок обнаружения, лазерного луча, формирующего опорную плоскость для контролируемого уровня, отличается от прототипа тем, что блок обнаружения имеет кронштейн, с помощью которого он устанавливается на направляющий узел перпендикулярно опорной плоскости, с возможностью свободного перемещения вдоль направляющего узла для обеспечения контроля смещения уровня направляющего узла относительно опорной плоскости на всей его длине.
На фиг. 1 представлено устройство контроля уровня направляющего узла.
На фиг. 2 представлен принцип работы устройства.
Устройство контроля уровня направляющего узла представляет собой блок обнаружения 4 с кронштейном 5, с помощью которого он устанавливается на направляющий узел, выполненный в виде профильного проката 6 круглого сечения, перпендикулярно опорной плоскости 3, с возможностью свободного перемещения вдоль направляющего узла в направлении Е. Опорная плоскость формируется лазерным лучом, излучаемым, например, вращающимся лазерным устройством 2 установленным в стационарном корпусе 1.
При перемещении блока обнаружения 4 по направляющему узлу, устройство оповещает о следующих состояниях направляющего узла:
Состояние 1 - Уровень направляющего узла не имеет смещения относительно опорной плоскости:
Блок обнаружения 4 находится в точке А (Фиг. 2), опорная плоскость 3 обнаружена. Устройство передает оператору звуковую и световую сигнализацию, выводимую на дисплей блока обнаружения (индикаторы 7 и 8 погашены), указывающую об отсутствии необходимости перемещения направляющего узла 6 в указанной точке А, а соответственно и блока обнаружения 4 относительно опорной плоскости, что свидетельствует о соответствии уровня расположения направляющего узла относительно опорной плоскости.
Состояние 2 - Уровень направляющего узла смещен вверх относительно опорной плоскости:
Блок обнаружения 4 находится в точке Б (Фиг. 2), опорная плоскость 3 не обнаружена. Устройство передает оператору звуковую и световую сигнализацию, выводимую на дисплей блока обнаружения (горит индикатор 8), указывающую об необходимости перемещения направляющего узла 6 в указанной точке Б, а соответственно и блока обнаружения относительно опорной плоскости в направлении Г, что свидетельствует о наличии смещения относительно опорной плоскости уровня расположения направляющего узла относительно опорной плоскости на расстояние .
Состояние 3 - Уровень направляющего узла смещен вниз относительно опорной плоскости:
Блок обнаружения находится в точке В (Фиг. 2), опорная плоскость 3 не обнаружена. Устройство передает оператору звуковую и световую сигнализацию, выводимую на дисплей блока обнаружения (горит индикатор 7), указывающую об необходимости перемещения направляющего узла 6 в указанной точке В, а соответственно и блока обнаружения относительно опорной плоскости в направлении Д, что свидетельствует о наличии смещения относительно опорной плоскости уровня расположения направляющего узла относительно опорной плоскости на расстояние .
Таким образом, перемещая блок обнаружения вдоль направляющего узла, контролируется смещение уровня направляющего узла относительно опорной плоскости в каждой точке направляющего узла, что существенно повышает качество измерения уровня, а использование одного устройства повышает технологичность проведения указанных работ. Техническим результатом полезной модели является повышение качества измерения уровня направляющих узлов относительно опорной плоскости за счет установки блока обнаружения опорной плоскости для контролируемого уровня непосредственно на объект контроля.