Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Мои изобретения

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
131
Формула полезной модели
Графопостроитель, содержащий стол–планшет с направляющими боковых кареток, подвижные боковые каретки, перемещение которых по направляющим обеспечивают электромагнитные силы, созданные индукторами линейных электродвигателей, пишущий узел, закреп­ленный четырьмя тросами, каждый из которых натянут на шкивы, ус­тановленные в двух смежных, взаимно перпендикулярных подвиж­ных боковых каретках, и на шкивы, оси вращения которых установ­лены неподвижно относительно стола–планшета, отличающийся тем, что на столе-планшете установлены датчики углов поворота таких двух шкивов, которые вращаются в одном направлении при переме­щении подвижных боковых кареток по оси У, и вращаются в проти­воположных направлениях при перемещении подвижных боковых ка­реток по оси Х.
№ 175330. Емкостный датчик для измерения уровня жидкости
МПК G01F 23/26 (2006.01). Заявка: 2017118818, 30.05.2017.
Опубликовано 30.11.2017. Бюллетень № 34. Автор: В. Н. Шивринский Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное обра-
зовательное учреждение высшего образования «Ульяновский госу­дарственный технический университет»
Полезная модель относится к области измерения уровня жидкости и может быть использована на транспорте для измерения количества топлива в баках, а также глубины погружения тела в жидкость.
Известен датчик для измерения уровня проводящей жидкости, содержащий остеклованный электрод и дополнительный электрод без изоляции (см. Левшина Е. С., Новицкий П. В. Электрические измере­ния физических величин: Измерительные преобразователи. – Л.: Энергоатомиздат, 1983. – 320 с., стр. 142, рис. 7.9, б).
Изменение емкости датчика пропорционально глубине погруже­ния остеклованного электрода в жидкость.
132
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже тех­нического результата при использовании известного датчика, отно­сится возможность измерения уровня только электропроводящих жидкостей и отсутствие экранирования остеклованного электрода.
Наиболее близким датчиком того же назначения к заявленному датчику по совокупности признаков является датчик для измерения уровня жидкости, содержащий электроды, расположенные внутри изоляционного слоя, заполняющего все межэлектродное пространст­во, и образующие параллельно соединенные конденсаторы, (см. патент РФ № 2196966, G01F 23/26, Б.И. № 2, 2003) и принятый за прототип.
При изменении уровня жидкости изменяется емкость конденсато­ра, образованного погруженными в жидкость электродами, находя­щимися внутри изоляционного слоя.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже ре­зультата при использовании известного датчика, принятого за прото­тип, относится отсутствие датчика диэлектрической проницаемости изоляционного слоя, что приводит к понижению точности измерения уровня жидкости.
Технической проблемой, на решение которой направлена полез­ная модель, является разработка емкостного датчика для измерения уровня жидкости.
Технический результат – повышение точности измерения уровня жидкости.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известный датчик для измерения уровня жидкости содержит систему электродов, расположенную внутри изо­ляционного слоя, заполняющего все межэлектродное пространство, и образующую параллельно соединенные конденсаторы.
Особенностью является то, что внутри изоляционного слоя уста­новлена вторая подобная система электродов, расположенная парал-
133
лельно первой системе электродов, между которыми установлены до­полнительные электроды.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представ­лены продольный и поперечный разрезы датчика.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полез­ной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Датчик содержит систему электродов 1 и 2, расположенную внут­ри изоляционного слоя 3, заполняющего все межэлектродное про­странство, и образующую параллельно соединенные конденсаторы. Система электродов 1 и 2 образует плоский конденсатор, емкость C
1-2
которого определяется шириной электродов 1, 2, расстоянием между электродами 1, 2, толщиной и диэлектрической проницаемостью изо­ляционного слоя 3, глубиной X погружения электродов 1 и 2 в жид­кость 4.
Внутри изоляционного слоя 3 установлена вторая подобная сис­тема электродов 5 и 6, расположенная параллельно первой системе электродов 1 и 2, между которыми установлены дополнительные электроды 7, ширина которых меньше ширины электродов 1 и 5.
Электроды 1 соединены с электродами 5, а электроды 2 соедине­ны с электродами 6. Электроды 7 соединены между собой. Электроды 1, 7 и 5, 7 образуют плоские конденсаторы, емкости C
1-7
и C
кото-
5-7
134
рых определяются шириной электродов 7, расстоянием между элек­тродами 1 и 7, 5 и 7, диэлектрической проницаемостью изоляционно­го слоя 3.
Датчик работает следующим образом.
При подаче на электроды 1, 2 и 5, 6 напряжения вокруг них обра­зуется неоднородное электрическое поле, которое зависит от ширины электродов 1, 2 и 5, 6, расстояния между электродами 1 и 2, 5 и 6, толщины и диэлектрической проницаемости изоляционного слоя 3, диэлектрической проницаемости жидкости 4 и глубины X погруже­ния электродов 1, 2 и 5, 6 в жидкость 4. Изменение глубины X погру­жения электродов 1, 2 и 5, 6 в жидкость 4 приводит к изменению на­пряженности поля и связанной с ней сумме емкостей C
1-2
+ C
кон-
5-6
денсаторов, образованных электродами 1, 2 и 5, 6, изоляционным сло­ем 3 и погруженной в жидкость 4 на величину X частью электродов 1, 2 и 5, 6.
При подаче на электроды 1, 7 и 5, 7, напряжения между ними об­разуется электрическое поле, которое зависит от ширины электродов 7, расстояния между электродами 1 и 7 и электродами 5 и 7, диэлек­трической проницаемости изоляционного слоя 3. Сумма емкостей C
1-7
+ C
конденсаторов, образованных электродами 1, 7 и 5, 7, изме-
5-7
няется с изменением диэлектрической проницаемости изоляционного слоя 3 и не зависит от глубины погружения электродов 1, 7 и 5, 7 в жидкость 4.
Измерение диэлектрической проницаемости изоляционного слоя позволяет повысить точность измерения уровня жидкости.
Формула полезной модели
Емкостный датчик для измерения уровня жидкости, содержащий систему электродов, расположенную внутри изоляционного слоя, за­полняющего все межэлектродное пространство, и образующую па­раллельно соединенные конденсаторы, отличающийся тем, что внут-
135
ри изоляционного слоя установлена вторая подобная система элек­тродов, расположенная параллельно первой системе электродов, меж­ду которыми установлены дополнительные электроды.
№ 176184. Датчик для измерения уровня жидкости
МПК G01F 23/26 (2006.01). Заявка: 2017111347, 04.04.2017.
Опубликовано 11.01.2018. Бюллетень № 2. Автор: В. Н. Шивринский Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное обра-
зовательное учреждение высшего образования «Ульяновский госу­дарственный технический университет»
Полезная модель относится к области измерения уровня жидкости и может быть использована на транспорте для измерения количества топлива в баках, а также глубины погружения тела в жидкость.
Известен датчик для измерения уровня проводящей жидкости, содержащий остеклованный электрод и дополнительный электрод без изоляции (см. Левшина Е. С., Новицкий П. В. Электрические измере­ния физических величин: Измерительные преобразователи. – Л.: Энергоатомиздат, 1983. – 320 с., стр. 142, рис. 7.9, б).
Изменение емкости датчика пропорционально глубине погруже­ния остеклованного электрода в жидкость.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже тех­нического результата при использовании известного датчика, отно­сится возможность измерения уровня только электропроводящих жидкостей и отсутствие экранирования остеклованного электрода.
Наиболее близким датчиком того же назначения к заявленному датчику по совокупности признаков является датчик для измерения уровня жидкости, содержащий электроды, расположенные внутри изоляционного слоя, заполняющего все межэлектродное пространст­во, и образующие параллельно соединенные конденсаторы, (см. патент РФ № 2196966, G01F 23/26, Б.И. № 2, 2003) и принятый за прототип.
136
При изменении уровня жидкости изменяется емкость конденсато­ра, образованного погруженными в жидкость электродами, находя­щимися внутри изоляционного слоя.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже ре­зультата при использовании известного датчика, принятого за прото­тип, относится отсутствие датчика диэлектрической проницаемости жидкости, что приводит к понижению точности измерения уровня жидкости.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка датчика для измерения уровня жидкости.
Технический результат – повышение точности измерения уровня жидкости.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известный датчик для измерения уровня жидкости содержит электроды, расположенные внутри изоляционно­го слоя, заполняющего все межэлектродное пространство, и обра­зующие параллельно соединенные конденсаторы.
Особенностью является то, что внутри нижней части изоляцион­ного слоя установлены дополнительные электроды, расположенные перпендикулярно высоте датчика.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представ­лен продольный разрез датчика.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полез­ной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Датчик содержит электроды 1 и 2, расположенные внутри изоля­ционного слоя 3, заполняющего все межэлектродное пространство. Электроды 1 и 2 образуют плоский конденсатор, емкость C
которо-
1-2
го определяется шириной w электродов, расстоянием d между элек-
137
тродами, толщиной и диэлектрической проницаемостью изоляцион­ного слоя 3, глубиной X
погружения электродов 1 и 2 в жидкость 4.
1-2
Внутри нижней части изоляционного слоя 3 установлены допол­нительные электроды 5 и 6, расположенные перпендикулярно высоте h датчика. Электроды 5 и 6 также образуют плоский конденсатор, из­менение емкости C жидкость 4 больше, чем глубина X
которого (при глубине Х погружения датчика в
5-6
погружения электродов 5 и 6 в
5-6
жидкость 4) зависит от диэлектрической проницаемости исследуемой жидкости 4.
Датчик работает следующим образом.
При подаче на электроды 1, 2 напряжения вокруг них образуется неоднородное электрическое поле, которое зависит от ширины w электродов 1, 2, расстояния d между электродами 1, 2, толщины и ди­электрической проницаемости изоляционного слоя 3, диэлектриче­ской проницаемости жидкости 4, а также глубины X электродов 1, 2 в жидкость 4. Изменение глубины X
погружения
1-2
погружения
1-2
электродов 1, 2 в жидкость 4 приводит к изменению напряженности поля и связанной с ней емкостью C
конденсатора, образованного
1-2
электродами 1, 2, изоляционным слоем 3 и погруженной в жидкость 4 на величину X
частью электродов 1, 2.
1-2
138
При подаче на электроды 5, 6 напряжения вокруг них также обра­зуется неоднородное электрическое поле, которое зависит от ширины электродов 5, 6, расстояния между ними, толщины и диэлектрической проницаемости изоляционного слоя 3, диэлектрической проницаемо­сти жидкости 4, а также глубины X жидкость 4. Если глубина X погружения датчика больше глубины X
погружения электродов 5, 6 в
5-6
5-6
погружения электродов 5, 6 в жидкость 4, а толщина и диэлектриче­ская проницаемость изоляционного слоя 3 остаются постоянными, то емкость C
конденсатора, образованного электродами 5, 6, изменяет-
5-6
ся лишь с изменением диэлектрической проницаемости жидкости 4.
Измерение диэлектрической проницаемости жидкости позволяет повысить точность измерения уровня жидкости.
Формула полезной модели
Датчик для измерения уровня жидкости, содержащий электроды, расположенные внутри изоляционного слоя, заполняющего все межэ­лектродное пространство, и образующие параллельно соединенные конденсаторы, отличающийся тем, что внутри нижней части изоля­ционного слоя установлены дополнительные электроды, расположен­ные перпендикулярно высоте датчика.
№ 186916. Сигнализатор числа М
МПК G01P 5/16 (2006.01). Заявка: 2018131345, 30.08.2018.
Опубликовано 11.02.2019. Бюллетень № 5. Автор: В. Н. Шивринский Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное обра-
зовательное учреждение высшего образования «Ульяновский госу­дарственный технический университет»
Полезная модель относится к области измерения числа М и может быть использована на авиатранспорте для сигнализации о приближе­нии критической скорости полета.
Начиная с числа M = 0,7...0,8 на крыле самолета появляются так называемые местные скачки уплотнения, в результате устойчивость и
139
управляемость претерпевают резкие изменения. Сигнализатор чис­ла М предупреждает экипаж о приближении такого режима полета самолета.
Известны сигнализаторы числа М, содержащие приемники полно­го и статического давления, соединительные трубопроводы и мем­бранно-решающее контактное устройство (см. Лаврова А. Т. Методи­ческие указания и задания по курсовому проекту «Элементы автома­тических приборных устройств». – М.: МАИ, 1964. – 16 с., стр. 9–12, фиг. 2, 3, 4).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже тех­нического результата при использовании известного сигнализатора числа М, относятся невысокие точность и надежность измерений.
Наиболее близким устройством к заявленному сигнализатору числа М по совокупности признаков является сигнализатор числа М, содержащий приемники полного и статического давления, соедини­тельные трубопроводы и мембранно-решающее контактное устройст­во, (см. авт. свид. СССР № 590679, G01P 5/16, Б.И. № 4, 1978) и при­нятый за прототип.
В сигнализаторе приемник статического давления выполнен про­точным с отношением сечений щели и мембраны, соответствующим точке срабатывания сигнализатора числа М.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже тех­нического результата при использовании известного сигнализатора числа М, относится низкая перегрузочная способность мембранно­решающего контактного устройства при превышении числа М полета самолета величины, соответствующей точке срабатывания. Что при­водит к раздутию мембранных чувствительных элементов, деформа­ции противодействующих пружин. В результате возникающее упру­гое последействие снижает точность сигнализатора.
140
Технической проблемой, на решение которой направлена полез­ная модель, является разработка сигнализатора числа М.
Технический результат – повышение точности измерения числа М.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известный сигнализатор числа М содер­жит приемник давления полного аэродинамического торможения, проточный приемник статического давления, соединительные трубо­проводы, мембранно-решающее контактное устройство.
Особенностью является то, что отношение площадей узкого и входного сечений проточного приемника статического давления вы­брано из условия достижения скорости звука в узком сечении, соот­ветствующего точке срабатывания сигнализатора числа М.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемого сигнализатора числа М, на фиг. 2 приведен график зависимости значения числа М, соответствующего точке срабатывания сигнализатора, от отношения площадей узкого и входного сечений проточного приемника статического давления, при котором скорость воздушного потока в узком сечении достигает ско­рости звука.
Фиг. 1.