Инклинометр
Датчик угла наклона объекта относительно горизонтали или вертикали. Применяется для контроля положения мачт, подъёмных платформ, спецтехники, антенн, крановых стрел. Диапазон измерения ±5°…±180°, точность 0,01-0,1°, одно- и двухосные исполнения.
Инклинометр — датчик для измерения угла наклона объекта относительно гравитационной вертикали или горизонтали. Применяется там, где критично положение техники в пространстве: подъёмные платформы, автокраны, буровые установки, антенные опоры, строительные конструкции, солнечные трекеры, фотограмметрические системы.
Принцип работы — чаще всего MEMS-акселерометр: микромеханический датчик ускорения измеряет проекции вектора силы тяжести на свои оси, по которым электроника вычисляет угол. Для прецизионных применений используется жидкостная или маятниковая схема. Одноосные инклинометры дают угол в одной плоскости (крен или тангаж), двухосные — одновременно по двум ортогональным плоскостям. Диапазон измерения ±5°, ±30°, ±90°, ±180°; точность для стандартных моделей 0,1-0,5°, для прецизионных — 0,01-0,05°. Выходы — 4-20 мА, 0-10 В, CANopen, Modbus RTU, SSI.
Пример: на автокране 50 т установлен двухосный инклинометр Pepperl+Fuchs INY360D-F99-2U2-V15 (±60°, 4-20 мА, IP67) на поворотной платформе — сигнал заводится в контроллер системы ограничения грузоподъёмности, при превышении допустимого крена аутригеров (обычно 3°) шкаф управления блокирует подъём груза. Производители: Pepperl+Fuchs (INX/INY, F99/F199), Sick (TMS/TMM), Baumer (GIM), Turck (B2N), POSITAL (ACS/TILTIX), Autonics; российские — АТ-200 (Теплоприбор), ДКИ-01.
Для спецтехники и строительных машин применяются исполнения с CAN J1939 — шкаф электроники машины считывает угол напрямую по промышленной шине. Для взрывоопасных зон (буровые установки) — исполнения Ex ia по ТР ТС 012/2011. Отличие от энкодера — инклинометр измеряет абсолютный угол к гравитации (не нужен ноль), энкодер — относительное или абсолютное положение вала относительно корпуса.
Частые вопросы
Какая точность инклинометра нужна для автокрана?
Для контроля крена аутригеров и платформы — 0,1-0,3° достаточно (стандартные MEMS-модели Pepperl+Fuchs INY, Sick TMS, цена 15-40 тыс. руб). Для систем точного управления стрелой с датчиком вылета — 0,05° (POSITAL TILTIX, 50-80 тыс. руб). Для геодезических задач — 0,01° (прецизионные жидкостные).MEMS-инклинометр или классический жидкостный — что выбрать?
MEMS — для подвижной техники: быстрый отклик (< 10 мс), работает при тряске и ударах, диапазон температур -40…+85 °C, выходы 4-20 мА / CAN / [Modbus](/glossariy/modbus/). Жидкостный — для стационарных объектов (антенны, мачты): точнее (до 0,001°), но медленный (отклик 1-5 с) и чувствителен к вибрации. 95% промышленных применений — MEMS.
Источники
- ГОСТ Р ИСО 10360 — Измерение геометрических характеристик — Росстандарт