Клинометр
Что такое клинометр?
Клинометр, также известный как клинометр компас и электронный клинометр, обычно используется для измерения горизонтального угла, относительного угла и наклона.
Точное измерение угла является важным элементом измерения геометрических величин и более развитой отраслью метрологии, а точность измерения угла также повысилась более чем в 10 раз за последние 20 лет. Технология измерения угла делится на два вида статических измерений и динамических измерений, некоторые технологии статических измерений по-прежнему являются основой динамических измерений, а некоторые технологии динамической гониометрии могут выполнять статические измерения. Многие важные инструменты измерения и контроля, такие как гироскопические поворотные столы, инерциальные платформы наведения, приборы для измерения широты и долготы, устройства слежения за звездами, радары, ракетные пусковые установки, космические телескопы, высокоточные станки с ЧПУ, роботы и другие системы, как правило, нуждаются в угловых датчиках для измерения. абсолютный угол поворота измеряемого объекта относительно эталонной ориентации или относительно самого себя в разные моменты времени.
С развитием технологий измерения и контроля система требует все более высокой точности измерения и контроля. Тем не менее, при измерении углов все еще существуют различные проблемы, в основном: точность недостаточно высока или может быть достигнута высокая точность только при измерении малых углов, точность увеличивается, так что размер и вес продукта слишком велики, точность измерения устройство измерения абсолютного угла полного периметра невелико, существуют технические трудности в миниатюризации, малый динамический диапазон, жесткие требования к ключевым компонентам, высокие требования к окружающей среде, низкая надежность, непростая интеграция с другими приборами и т. д. Развитие науки и техники, военной, аэрокосмической и различных отраслей народного хозяйства, датчик угла выдвигает все более и более высокий спрос. В тех же условиях точности измерения насущная потребность в низкой стоимости, малых размерах, высокой надежности продукции нового поколения. Новый датчик угла будет измеряться входным значением угла из пространственной области во временную область, чтобы полностью избавиться от традиционного производства фотоэлектрических кодирующих дисков и обработки требуемого высокоточного процесса обработки (что приводит к высоким производственным затратам). , для достижения тех же условий точности при значительном снижении производственных затрат, соотношение производительности продукта и цены значительно улучшило цель. Стоимость производства нового датчика угла составляет всего около 1/5 стоимости традиционного фотоэлектрического кодирующего диска, и был изготовлен тестовый прототип нового датчика угла. Новый датчик угла использует передовую технологию DSP, которая удобна для онлайн-обработки и работы на больших расстояниях, а производительность в динамических измерениях несравнима с фотоэлектрическим кодирующим диском. Новый датчик угла является идеальным обновлением датчика угла. Поскольку новый датчик угла представляет собой новый принцип измерения угла, полностью без технологии высокоточной обработки, так что, с одной стороны, его производственные затраты значительно снижаются и значительно повышают надежность его продуктов, что является чрезвычайно важным показателем для аэрокосмической отрасли. и большое количество продукции гражданского назначения, но и удобные для передачи на большие расстояния, цифровой обработки и хранения, эти уникальные свойства несравнимы с существующими технологиями.
Принцип работы клинометра
Счет увеличивается, когда ось в клинометр основание поворачивается в одном направлении и уменьшается при изменении направления вращения. Отсчет связан с начальным положением клинометра. Когда клинометр инициализируется, его счетчик устанавливается на 0. Путем расчета угла поворота можно легко измерить положение и скорость.
Особенность клинометра
а. Можно полностью измерить 360 градусов по 4 направлениям.
b. При переворачивании инклинометра показания угла на ЖК-дисплее автоматически переворачиваются вверх для удобства считывания.
c. Прецизионная измерительная конструкция из нержавеющей стали.
d. Для повторной калибровки не требуется никакого специального оборудования.
e. Дополнительная измерительная поверхность:
а) Плоская измерительная поверхность
б) Магнитная измерительная поверхность
в) Широкая измерительная поверхность
d) Широкая измерительная поверхность с магнитным полем
Применение клинометра
а. Железнодорожная система: производство поездов, совершенствование автоматизации управления, определение уровня рельсов и т. д.
б. Строительная отрасль: угол тангажа, угол крена и угол наклона строительной техники и т. д.
c. Военная автоматизация: ракеты, танки, артиллерия, самолеты, корабли и т. д.
d. Индустриальная автоматизация: металлургия, химическая промышленность, разведка нефти, легкая промышленность, угольная промышленность, приборостроение и т. д.
например, автомобильная промышленность: позиционирование на всех четырех колесах, управление движением по дороге и т. д.
f. Машиностроение: горизонтальное расположение и положение станочного стола, токарного станка и режущего стола.
например, гидравлические системы, такие как системы мониторинга плотин.
h. Другие области: биология, медицина, робототехника и другие сферы, где необходимо измерять углы и контролировать их.
Технические параметры клинометра
| Диапазон измерения | 15～+15° |
| чувствительность | ≤9〃/Ф |
| Точность измерения | ±0.1 %полной шкалы |
| Устойчивость к давлению воды | ≥1 МПа |
| сопротивление изоляции | ≥50MΩ |
Типы клинометра
Самые основные виды клинометр сантехнический клинометр, стационарный клинометр и пузырьковый клинометр.
Клинометр в геодезии
А. Сантехнический клинометр
В 1914 году Майкельсон и Гейл закопали две водопроводные трубы длиной 150 метров и диаметром 15 см на глубину 1.8 метра. Две трубы были примерно наполовину заполнены водой и размещены в направлении меридиана и круга дофина. Производитель использовал оптическую интерферометрию для измерения изменения относительного смещения горизонтальной поверхности на обоих концах водопроводной трубы, чтобы измерить высоту прилива. Позднее этот метод определения уровня длинных водопроводов был применен при геодезической нивелирной съемке. В 1973 году Бауэрн изготовил инклинометр для водопровода длиной 50 метров для наблюдения за твердыми приливами.
Его преимуществами являются наклономер водопроводной трубы с длинной базой, так что требования к точности измерения уровня воды на двух концах ниже, простота достижения и использования дифференциального измерения, снижение влияния синфазных помех, хорошая стабильность системы, меньше помех со стороны окружающей среды, так широко используется в геодинамике, геодезическом наклоне, наблюдении за твердыми приливами, деформации разломов и других наблюдениях.
Недостатком является то, что измеритель наклона водопроводной трубы из-за его базовой линии все еще длинный, поэтому демпфирование потока воды увеличивается, период автоколебаний больше, полоса частот уже, и может измерять только средний эффект большего диапазона. наклонного движения и не может помочь наблюдать наклонное движение конкретной точки. Кроме того, измеритель наклона водопроводной трубы в утечке контейнера, разложении жидкости и разнице температур между двумя концами водопроводной трубы является основным источником ошибки измерения.
Б. Стационарный клинометр
Горизонтальный маятниковый инклинометр
Маятник с осью качания имеет два способа установки: ось маятника устанавливается горизонтально, а качание в вертикальной плоскости называется вертикальным маятником; ось маятника установлена вертикально и качается в горизонтальной плоскости, называется горизонтальным маятником. Измеритель наклона горизонтального маятника восходит к 1830 году. Хенглер изобрел двухпроводную систему подвески горизонтального маятника. Позже Цоллнер усовершенствовал систему подвески с двумя нитями, благодаря чему маятник Цоллнера можно использовать как для сейсмических, так и для медленного измерения наклона грунта, вызванного изменениями грунта.
Горизонтальный маятник обладает механическим усилением, причем коэффициент усиления связан с углом i, на который ось маятника отклоняется от вертикальной линии. Когда i=0, его чувствительность равна ∞, поэтому маятниковая система не может быть стабилизирована. На практике приходится идти на компромисс, чтобы обеспечить достаточное усиление в определенном стабильном диапазоне. Использование горизонтального маятника позволяет увеличить период его автоколебаний, тем самым уменьшая момент, необходимый для вращения маятника, что позволяет измерять малые величины наклона, но при этом прибор не становится слишком большим для удовлетворения реальных потребностей.
Инклинометр с вертикальным маятником
Вертикальный маятниковый наклономер разработан с отвесной линией в качестве эталона.
Вертикальный маятниковый наклономер использует принцип отвеса маятника и состоит из трех частей: распорной проволоки, стержня маятника и грузового блока. Вертикальный маятник находится в отвесном состоянии без вибраций. При изменении наклона изменяется положение маятника относительно опоры, изменяется относительное положение маятника и кронштейна. Неподвижная часть емкостного датчика перемещения жестко соединена с основным кронштейном, так что расстояние между подвижной частью и кронштейном также изменяется соответственно, и крошечный сигнал маятника преобразуется в электрический сигнал и усиливается через датчик. Поскольку относительное изменение наклона поверхности очень мало, относительное смещение маятника также очень мало, поэтому для измерения изменения положения маятника необходима высокоточная микрометрическая система.
С. Пузырьковый клинометр
В 1968 году Хансен разработал пузырьковый наклономер, в котором используется механическая система обратной связи для управления горизонтальным пузырьком, чтобы он оставался в исходном положении равновесия. Пузырь ограничен оптической плоскостью 7.5 см, и электрод, расположенный в основании пузырьковой камеры, определяет положение пузырька. Движение пузырька заставляет фазочувствительную схему обнаружения генерировать сигнал напряжения, который, в свою очередь, подает управляющий ток через усилитель на пару соленоидов с постоянными магнитами, приводящих в движение двигатель, который затем прикладывает крутящий момент к опорному стержню из бериллиевой бронзы. пузырек посередине, заставляя его изгибаться и, таким образом, возвращая пузырек в нулевое положение. Следовательно, управляющий ток отражает сигнал наклона земли, вызывающий движение пузырька, который является выходным сигналом измерителя наклона пузырька.
Как купить клинометр?
Если вы заинтересованы в нашем Клинометр или есть какие-либо вопросы, пожалуйста, напишите по электронной почте info@antiteck.com, мы ответим вам как можно скорее.