[發(fā)明專利]錨桿長度測量方法及錨桿長度測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410735032.6
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104406549A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張法全;周強(qiáng);王國富;葉金才;張海如;龐成;韋秦明
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.錨桿長度測量方法，其特征是，包括如下步驟：

步驟1、設(shè)定發(fā)射模塊產(chǎn)生的正弦信號的起始頻率f_L、終止頻率f_H、頻率間隔f_DIV；

步驟2、從起始頻率f_L開始，發(fā)射模塊依據(jù)頻率間隔f_DIV產(chǎn)生l個不同頻率值的正弦信號，并將這l個不同頻率值的正弦信號依次發(fā)射到錨桿上；

步驟3、每個正弦信號從錨桿的始端開始進(jìn)行傳輸，在錨桿末端發(fā)生反射后又反向傳輸?shù)藉^桿始端，這樣在錨桿始端入射波和反射波會疊加形成駐波信號；接收模塊依次接收錨桿始端的駐波信號；

步驟4、控制模塊將駐波信號電壓值和頻率值分別映射在y軸和x軸上表示，所有駐波信號電壓值和對應(yīng)的頻率值將構(gòu)成一個二維曲線；

步驟5、控制模塊尋找上述二維曲線的第一個波谷點所對應(yīng)的頻率值f₀；

步驟6、控制模塊根據(jù)下式計算錨桿的長度L，即

L＝V_q/4f₀??????????????①

式中：f₀為二維曲線第一個波谷點所對應(yīng)的頻率值；V_q為正弦信號在錨桿中的傳播速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿長度測量方法，其特征是，步驟5具體為：

步驟5.1、設(shè)定迭代次數(shù)N、有效閾值K和抽取間隔k，從不同頻率值對應(yīng)的駐波信號電壓值所構(gòu)成的駐波離散數(shù)組N(i)，i＝0,1,2,3，...,l-1中以k為間隔抽取出滿足式②的數(shù)據(jù)N((i+1)*k)依次保存在新的駐波離散數(shù)組N_L(i)中，

N(i*k)-N((i-1)*k)>0,N((i+1)*k)-N((i+2)*k)<0,i∈[0,N-2]N((i+1)*k)>K]]>??????????②

步驟5.2、找出上述新的駐波離散數(shù)組N_L(i)的第一個數(shù)據(jù)N_L(0)；若新的駐波離散數(shù)組N_L(i)的第一個數(shù)據(jù)N_L(0)為駐波離散數(shù)組N(i)的第q個數(shù)據(jù)N(q)，即N_L(0)＝N(q)，則以N(q)為中心，根據(jù)式③擴(kuò)展出2k+1個數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)依次保存在擴(kuò)展離散數(shù)組N_S(i)，i＝0,1,2,3，...,2k中，

N_S(i)＝{N(q-k),N(q+1-k),...,N(q-1+k),N(q+k)}???????③

步驟5.3、將迭代次數(shù)設(shè)為2k-1，從擴(kuò)展離散數(shù)組N_S(i)中把滿足式④的數(shù)據(jù)N_S(i+1)依次保存到波谷數(shù)組N_e(i)中，

NS(i)-NS(i+1)>=0,i∈[0,2k-2]NS(i+1)-NS(i+2)<0,i∈[0,2k-2]]]>???????????④

步驟5.4，找出波谷數(shù)組N_e(i)的第一個數(shù)據(jù)N_e(0)；若波谷數(shù)組N_e(i)的第一個數(shù)據(jù)N_e(0)為擴(kuò)展離散數(shù)組N_S(i)中的第m個數(shù)據(jù)，也是駐波離散數(shù)組N(i)的第q+m個數(shù)據(jù)，即N_e(0)＝N_S(m)＝N(q+m)；則二維曲線的第一個波谷點所對應(yīng)的頻率值f₀為：

f₀＝f_L+f_DIV*(q+m)????????????⑤

式中，f_L為起始頻率，f_DIV為頻率間隔。