[實用新型]一種數字化梁式傾斜儀

有效

• 申請號: 201320059480.X
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203148429U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 李振飛;張峰
• 申請（專利權）人: 上海輝格科技發展有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C1/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本實用新型屬于測量技術領域，涉及一種傾斜儀，尤其涉及一種數字化梁式傾斜儀。

背景技術

數字化傾斜儀是用來測量物體隨時間的傾斜變化及鉛垂線隨時間變化的儀器；多用在重工機械，零點檢測，直線和水平控制等場合，但是需要監測地面沉降，或者隆起時則成本大大增加，精度大大降低，不宜使用；

通常情況下，傾斜儀僅能夠測量重工機械設備的橫滾、俯仰的準靜態角度，對于連續的擋土墻的垂直旋轉度，滑坡區的結構穩定性，隧道、鐵路軌道等較長距離的監測時則精度不高，成本較高。

現有的數字化梁式傾斜儀一般采用電解液的敏感器件作為傾角傳感器，量程小，受溫度影響大，提供單軸或者雙軸測量，即橫滾、俯仰角度測量。

對于現有基于電解質原理的數字化梁式傾斜儀已經滿足不了實際測量的要求，以往的方法選擇多個基于重力加速度（基于MENS）的傾角傳感器來代替梁式傾角傳感器，這樣成本大大增加，也同時引入了較大的誤差，而且并不能將其MENS傳感器的優勢集中體現出來。將基于重力加速度（基于MENS）原理的傳感器與梁式外殼創新的結合在一起，減少使用者的負擔，提高測量的精度，在有些應用場所，如橋梁撓度的監測、挖掘區周圍的結構安全或隧道的監測，匯合渠道和其他活動的隧道的監測等領域具有明顯的技術優勢和應用價值。

目前市場上常見的傾斜儀多為外殼較小，遠遠小于0.5米，而常見的梁式傾斜儀多采用梁式外殼與電解液作為敏感器件的傾角傳感器具有量程小，受溫度影響較大，具有成本高，穩定性差等特點。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的梁式傾斜儀，以便進一步提高測量的精確度，同時降低成本。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種數字化梁式傾斜儀，可提高測量的精確度。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種數字化梁式傾斜儀，所述傾斜儀包括：

傾角傳感器，用以提供高分辨率的傾斜角度；

濾波單元，與所述傾角傳感器連接，用以對所述傾角傳感器輸出的模擬信號進行濾波；

處理器，與所述濾波單元連接，用以對傾角傳感器輸出的經過濾波的模擬信號進行高精度模數轉換，在處理器內作數字信號濾波，真實地反映出傾角輸出信息，并對數字處理后的信號進行角度轉換；

數顯分度轉臺，與所述處理器連接，用以對傾角傳感器作線性補償所需的數據作測試，計算出合適的線性標定系數；所述處理器進一步利用數顯分度轉臺計算出的線性標定系數對測量的角度數據作線性補償；

電源系統，與所述傾角傳感器、濾波單元、處理器、數顯分度轉臺連接，用以提供電源；

梁式外殼，所述傾角傳感器、濾波單元、處理器、電源系統設置于該梁式外殼中。

作為本實用新型的一種優選方案，所述梁式外殼包括上蓋、方管、封頭，方管作為梁式外殼的主體，上蓋設置于方管上，封頭設置于方管的兩側。

作為本實用新型的一種優選方案，所述濾波單元為硬件濾波單元，用以對傾角傳感器輸出的模擬信號帶寬內濾波。

作為本實用新型的一種優選方案，所述傾斜儀進一步包括高低溫溫度箱，用以對傾斜儀的零點溫漂做補償。

作為本實用新型的一種優選方案，所述傾斜儀進一步包括高低溫溫度箱，用以對傾斜儀的靈敏度溫漂做補償。

作為本實用新型的一種優選方案，所述傾斜儀進一步包括232輸出接口、485輸出接口、422輸出接口、V/I輸出接口、LCD輸出接口、CAN接口中的一種或多種。

作為本實用新型的一種優選方案，所述處理器為內置24bit模數轉化單元AD的MCU。

作為本實用新型的一種優選方案，所述的梁式外殼長度為1米、2米或3米。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型提出的數字化梁式傾斜儀，通過將傾角傳感器與梁式外殼結合在一起，能夠提供橫滾、俯仰的準靜態的高精度角度測量，能夠滿足結構性健康監測、線性列位移變化等的應用需求。

本實用新型梁式傾斜儀一般長度較長，如長度可以為1米、2米、3米等。而目前市場上較常見的傾斜儀一般都較小，遠遠小于1米長，所述傾角傳感器、濾波單元、處理器、電源系統設置于該梁式外殼中，用以保護傾角傳感器、濾波單元，處理器，電源系統，同時又作為該傳感器的基準面，具有易安裝，可將多個單個梁式外殼連接起來以得到傾斜變形輪廓等特點。

本數字傾斜儀能夠提供豐富的接口，如數字量RS232、RS485、RS422、CAN，LCD顯示，數字接口軟件協議可選，如Modbus,CAN2.0a或Can2.0b等，模擬量電壓和電流，模擬量輸出范圍可設置。