[其他]傾斜測量裝置

無效

• 申請號: 87100814
• 申請日: 1987-01-23
• 公開（公告）號: CN87100814A
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發明（設計）人: 保羅·托馬斯·瑞安;科林·菲利普·懷斯曼;查爾斯·威廉·懷亞特—米林頓
• 申請（專利權）人: 杜拉塞爾國際公司
• 主分類號: G01C9/06
• 分類號: G01C9/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東,吳增勇

本發明涉及一種裝置，特別是一種用于電子水準器或傾斜計的傳感器，但不僅限于此。

光學水準器，更通常被稱為汽泡水準器的，是眾所周知的，它提供了一個表面是否水平的光學指示，它是根據在一個充滿液體的小玻璃瓶中氣泡總是處于小瓶中最高點的原理。管狀小瓶略微呈彎曲，則當處于水平時，氣泡總是處在平衡位置上。這種氣泡水準器若被安裝在適當的框架中，也可以用來指示一個表面是否為垂直的。

然而，除了一個十分有限的范圍外，這種氣泡水準器不能測量出偏離水平與垂直的偏差，而且由于水平或垂直的測量隨使用者確定氣泡位置的能力而定，用這種氣泡水準器很難精確地讀出測量結果。光線不好或視力不佳等因素顯然將會影響測量結果。

在美國專利U.S.4，167，818中，Cantarella提出了一種電子氣泡水準器，其中使用了一個部分充有一種導電液的膜盒。膜盒中安裝了幾個電極，電極之間的電阻取決于膜盒中液體的位置，而液體的位置又與膜盒的傾斜度有關。還有一個數字式讀出裝置，用來讀出偏離水平或垂直的傾角。但是，這種水準器也僅僅在與水平或垂直的偏差超過一個限定角度范圍才是有效的。

也曾提出了如EP35840所公開的電容式裝置。EP35840的裝置包括一個通常為柱狀的膜盒，它部分的充有其介電常數與膜盒其余部分不同的液體。盒中裝有4個電極，單獨的一個第一電極安在膜盒的一個端面上，另外三個第二電極安在膜盒的另一端面上。包括三個振蕩器的三個探測電路用來探測第一電極和三個第二電極之間的電容。但是，三個第二電極的每一個都需要一個單獨的處理電路。由于每個處理電路都有各自的特性，所以也有必要對此加以補償。這導致了制作成本的增加。

首先，按照本發明，提供了一種用于傾斜測量裝置的傳感器，它包括：

一個部分的充有液體的膜盒;

第一電極裝置，它由安裝在膜盒內的第一和第二電極構成，第一和第二電極在液體中相應的浸入程度反映了膜盒在第一角度范圍內繞參考軸並與第一參考角相對應的傾角;

第二電極裝置，它由安裝在膜盒中的第三和第四電極構成，第三和第四電極在液體中相應的浸入程度反映了膜盒在第二個角度范圍內繞參考軸並與第二參考角相對應的傾角。第二參考角與第一參考角不同;

第一和第二電極裝置被安裝成使得膜盒繞參考軸的任意傾角至少被包含在第一和第二角度范圍之一中，第一和第二參考角是指在這些角度上第一和第二電極裝置的電極分別基本相等地浸入在液體中。

其次，按照本發明，提供了一種由部分充有液體的膜盒構成的傾斜測量裝置，膜盒中液體的位置表示膜盒繞一參考軸旋轉的角度，一組電極被安裝在膜盒中以在一個角度范圍內檢測所述的位置，一個激勵源，一個探測電路和將電極按一組測量組態聯接到探測電路和激勵源上的開關裝置，結果測出了一組表示所述位置的液體電學特性。

下面將以舉例的方式，參照附圖描述本發明的一個實施例，其中：

圖1是構成本發明實施例一部分的傳感器膜盒的透視圖;

圖2是圖1沿Ⅱ-Ⅱ′平面的剖面圖;

圖3是圖1沿Ⅲ-Ⅲ平面的截面圖;

圖4A和圖4B是膜盒處于不同傾角時與圖2相似的剖面圖;

圖5A和圖5B是用于圖1至圖4中膜盒的探測電路的基本構成;

圖6是探測電路的總裝配框圖;

圖7表示圖5所示電路的零位測量線路;

圖8是圖5至圖7所示的測量電路用于測量可能的角度范圍時的不同線路;

圖9示出傳感器的角度范圍。

參照圖1至圖3，其中示出了總標號為1的傾角傳感器。傳感器由通常為園柱狀的膜盒3構成。膜盒3由兩個可嚙合的、不導電、化學性能穩定的塑料模塊5，7組成，最好由熱塑性聚酯〔如VALOX等聚丁烯對苯二酸酯（PBT）〕加15-20%小玻璃珠構成以獲得強度和穩定性。

模塊5，7采用超聲焊接焊在一起以保證熔接密封。模塊5，7的端面9，11被作成具有一定厚度，以使得在膜盒3的壓強變化的作用下可產生塑性形變，如下文所述。