[發(fā)明專利]一種測定地下可伸縮中空機(jī)構(gòu)伸縮位移的方法及裝置

有效

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• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106970390B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳光富;張國棟;謝強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: G01S17/32
• 分類號: G01S17/32;G01S7/481
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

一種測定地下可伸縮中空機(jī)構(gòu)伸縮位移的裝置，包括PC終端、地上模塊、地下模塊。PC終端連接地上模塊，地上模塊與地下模塊通訊連接，地下模塊安裝在可伸縮中空機(jī)構(gòu)內(nèi)。所述PC終端和地上模塊共同實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號的控制、調(diào)制；接收信號的調(diào)理、混頻濾波、采集處理、測距顯示。所述地下模塊與可伸縮中空機(jī)構(gòu)同步伸縮，位移測定時實(shí)現(xiàn)信號激光發(fā)射、接收和光電轉(zhuǎn)換。本發(fā)明一種測定地下可伸縮中空機(jī)構(gòu)伸縮位移的方法及裝置，實(shí)現(xiàn)在地上控制測知地下可伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮位移，實(shí)時監(jiān)測伸縮機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，為工程施工安全和質(zhì)量評價提供有效數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，具體是一種測定地下可伸縮中空機(jī)構(gòu)伸縮位移的方法及裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中土木工程施工時，會用到可伸縮機(jī)構(gòu)。可伸縮機(jī)構(gòu)置于地下，施工時不可見，可伸縮機(jī)構(gòu)伸縮位移的大小不便測定，加之地下環(huán)境復(fù)雜，可伸縮機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)亦不便得知。如何尋求解決土木工程領(lǐng)域地下隱蔽工程中可伸縮機(jī)構(gòu)的位移測量方法，為工程施工安全和質(zhì)量評價提供有效數(shù)據(jù)，一直困擾著工程技術(shù)人員。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種測定地下可伸縮中空機(jī)構(gòu)伸縮位移的方法及裝置，實(shí)現(xiàn)在地上控制測知地下可伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮位移，實(shí)時監(jiān)測伸縮機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，為工程施工安全和質(zhì)量評價提供有效數(shù)據(jù)。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種測定地下可伸縮中空機(jī)構(gòu)伸縮位移的裝置，包括PC終端、地上模塊、地下模塊。PC終端連接地上模塊，地上模塊與地下模塊通訊連接，地下模塊安裝在可伸縮中空機(jī)構(gòu)內(nèi)。所述PC終端和地上模塊共同實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號的控制、調(diào)制；接收信號的調(diào)理、混頻濾波、采集處理、測距顯示。所述地下模塊與可伸縮中空機(jī)構(gòu)同步伸縮，位移測定時實(shí)現(xiàn)信號激光發(fā)射、接收和光電轉(zhuǎn)換。

所述地上模塊包括：信號控制單片機(jī)、本振直接數(shù)字頻率合成器、主振直接數(shù)字頻率合成器、信號調(diào)制器、直流偏置模塊、信號處理單片機(jī)；以及參考信號通路和測量信號通路兩路信號處理模塊，每一路信號處理模塊包括依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信號放大器、選頻器、混頻器、后置放大器、增益放大器、前置放大器。

信號控制單片機(jī)輸入端連接PC終端，輸出端分別連接本振直接數(shù)字頻率合成器和主振直接數(shù)字頻率合成器輸入端；本振直接數(shù)字頻率合成器輸出端分別連接參考信號通路和測量信號通路兩路信號處理模塊中混頻器輸入端；主振直接數(shù)字頻率合成器輸出端連接信號調(diào)制器輸入端；直流偏置模塊連接信號調(diào)制器輸出端；信號調(diào)制器輸出端再與地下模塊中紅外激光器輸入端連接；信號處理單片機(jī)輸出端連接PC終端，輸入端分別連接參考信號通路和測量信號通路兩路信號處理模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端；兩路信號處理模塊中的前置放大器輸入端分別連接地下模塊中參考信號光探測器和測量信號光探測器輸出端。

所述地下模塊包括紅外激光器、取樣準(zhǔn)直器、發(fā)射物鏡、參考信號光探測器、測量信號光探測器、接收物鏡、直角棱鏡。紅外激光器發(fā)射帶有調(diào)制信號信息的光束中，一部分光束作為參考信號光束經(jīng)過取樣準(zhǔn)直器直接反射到參考信號光探測器，另一部分光束作為測量信號光束經(jīng)過取樣準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后發(fā)射至直角棱鏡并反射回到測量信號光探測器。

所述直角棱鏡膠結(jié)在可伸縮中空機(jī)構(gòu)最內(nèi)層伸縮節(jié)端部。

所述PC終端通過USB數(shù)據(jù)線與地上模塊連接；地上模塊與地下模塊通過導(dǎo)線連接，實(shí)現(xiàn)地上地下通訊連接。

本發(fā)明一種測定地下可伸縮中空機(jī)構(gòu)伸縮位移的方法及裝置，優(yōu)點(diǎn)在于：

1：該方法的提出解決了困擾工程界的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)地上控制測知地下不可見伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮位移。

2：裝置的使用可實(shí)時監(jiān)測伸縮機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，為工程施工安全和質(zhì)量評價提供技術(shù)支撐。

3：裝置加裝便捷，不影響原伸縮機(jī)構(gòu)工作性能。

4:地上裝置部分可移動，從而可實(shí)現(xiàn)對多組伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮位移監(jiān)測，成本低。