[發明專利]基于機械機構的豎向校正傳感器的構建法

有效

• 申請號: 201510413950.1
• 申請日: 2015-07-05
• 公開（公告）號: CN106323234B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 孫長順
• 申請（專利權）人: 孫長順
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于機械機構的豎向校正機構及傳感器的構建法，是綜合了機械、光、電以及電子和數字化技術的機構，主要由基板、外筒、芯筒、懸掛機構、伸縮機構、對中機構等組成，芯筒做復擺運動，芯筒懸掛在懸掛機構上，懸掛機構設于外筒上，外筒設于基板上；可將外筒設成上下兩段，并將伸縮機構設于外筒兩側通過頂絲使外筒的豎向伸縮；通過調節基板的螺栓，可調整基板的水平度，進而帶動桿件機構的垂直度變化；通過觀察光束打在反光圓臺上的位置，判斷桿件機構的傾斜方向及傾斜度；借以光、電以及電子和數字化技術組合后，能分別形成機械式、機電式、數字式的機構或傳感器。

技術類型

本發明涉及一種基于機械機構的豎向校正傳感器的構建法，是以人工觀測垂直度的機構為基礎，用數字量表達垂直度的傳感器。

技術背景

目前常見的豎向校正設備，仍多為由曲管、液體和氣泡三要素構成的尺桿類測具，已趨不適應精準時代之控制需求；現代化的電子類或數字類測具雖已逐步興起，但卻又存在著精度低、造價高、環境誤差大、機電結合難等諸多問題，難以普及，影響了諸如精細生產類的行業革新，進而制約了智能化社會的實現進程。

發明內容

本基于機械機構的豎向校正傳感器的構建法，是由基于普通物理機構和光學顯示或電子顯示方法的豎向校正機構，再引入電子化或數字化技術，構成的垂直度傳感器。

本發明所謂的普通物理方法，是指普通的機械機構(簡稱桿件機構)和光學方法；所謂電子化，是指在基本機構的基礎上增設電子元件，將偏差數值和方位直接顯示于機構之外指定位置的方法；所謂數字化，是指將機構中的電子元件先定義為數字編碼中的位元，再根據機構處于某種傾斜狀態時各位元的開關狀態形成代表確定含義的二進制數，最后作為信息送入計算機等智能設備中計算出偏差方位及數值，形成基本機構傾斜狀態及校直驅動機構的執行邏輯等。

本發明所謂的豎向校正機構，是指本機構可作為具自行校正垂直度(簡稱較直)能力的一個獨立機構或機械；所謂的豎向校正傳感器，是指本機構可作為電子化監控體系的物理基礎(即機械分部)；所謂自校正，是指機構本身自帶垂直度監測機構，借助于動力系統、控制系統后可自行校正垂直度。

本桿件機構(圖1所示)以桿狀體為理論模型(簡稱基本機構)，主要由基座、外筒、芯筒、懸掛機構、光源、反光臺及對中機構、限位板、芯筒保護機構等構成。

基座是整個機構的基底或機架，其中心設一透光孔；反光臺設于基座上，其中心設一過圓臺軸線的小孔，該孔與基座上的透光小孔相對；外筒垂直安裝在基座上，形成一端開口的筒狀空間；懸掛機構設于外筒上端(筒口)，其橫擔管與基座平行；芯筒懸掛于懸掛機構(中心)下方，形成軸心與外筒中心線(或軸心)重合(特指桿件機構垂直時)的復擺；光源設于芯筒上端，其光線(光束)由芯筒上的中心孔射向基座上的圓臺。若光線由圓臺反射射向周邊(照亮外筒壁上的透窗)，則說明基本機構處于傾斜狀態，其上端向著光線射出的方向傾斜；若光線由基座下的小孔向下射出，則說明基本機構垂直(若將光源固定設于外筒上口中心，下端對正基座小孔，當桿件機構傾斜時，垂直的芯筒會擋住光束向小孔的傳播，通過盲調(無明確方向性)也能最終使光束由基板孔穿出)，此時，該機構可作為一個豎直的獨立機構使用，可通過調整支撐螺栓的高度校正垂直度。在對擬校正的設備或機構的垂直度校正時，將基本機構與之固定連接后，通過調整被校正設備上的各支點(高度)，能使基本機構垂直，進而實現擬校正設備的校直。

將基本機構上的反光臺改換成光敏元件組成的陣列后，對準芯筒中心的元件則會被光束激活，通過觀察被激活光敏元件的分布位置，即可判定基本機構上端的傾斜方向及數值，從而形成電子化的豎向校正傳感機構。