[發明專利]一種分層沉降自動化測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201711006485.5
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107830837B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 李杰;劉寧;鄭水華;張紅芳;夏明
• 申請（專利權）人: 南京南瑞集團公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種分層沉降自動化測量裝置，包括沉降管、位于沉降管外側的若干電磁感應磁環、線纜測尺、位于線纜測尺頭部的電磁感應測頭，其特征在于，還包括測量控制箱、同步電機、通過聯軸器與同步電機連接的變速箱、與變速箱連接的繞線盤，線纜測尺盤繞在繞線盤上，繞線盤下側安裝有導向輪，導向輪上連接旋轉編碼器；所述測量控制箱包括電源和與電源分別連接的測量控制模塊、電機控制模塊；所述測量控制模塊分別連接電機控制模塊、旋轉編碼器、線纜測尺；

所述沉降管的上下端各設有上限位開關和下限位開關，所述上限位開關和下限位開關分別與測量控制模塊連接；

分層沉降自動化測量裝置的測量方法包括步驟：

1)測量控制模塊發送控制信號給電機控制模塊驅動同步電機作用，通過聯軸器、變速箱、線纜盤帶動線纜測尺向下移動；位于線纜測尺頭部的電磁感應測頭下行，下限位開關檢測電磁感應測頭是否到達沉降管底部位置，如果已經到達底部位置，則電機停止運動；

2)電磁感應測頭在底部停止一段時間穩定后，電機帶動電磁感應測頭上行；電磁感應測頭上行起始，測量控制模塊對旋轉編碼器的輸出脈沖從0開始計數，電磁感應測頭遇到電磁感應磁環后向測量控制模塊送出開關信號，測量控制模塊在接收到該電磁感應測頭開關信號時，記錄旋轉編碼器的脈沖數P；

3)通過測量旋轉編碼器輸出的脈沖信號確定導向輪轉動的圈數來獲得磁環沉降位移的測量；

所述步驟3)中磁環沉降位移的測量方法為：

設第i個磁環的坐標為：Si＝L×Pi/R，i＝1～n，n為電磁感應磁環的總數；

其中，L為導向輪周長，R為導向輪旋轉一周編碼器所輸出的脈沖數，Pi為第i個磁環的測點處測量到的脈沖數；

則第i個磁環處沉降量為：ΔS＝Si－Siˊ；

Si為當前測量所得的第i個磁環的坐標；

Siˊ為前次測量所得的第i個磁環的坐標。

2.根據權利要求1所述的一種分層沉降自動化測量裝置，其特征是：所述上限位開關和下限位開關為接近傳感器。

3.根據權利要求1所述的一種分層沉降自動化測量裝置，其特征是：所述測量控制模塊為單片機。

4.根據權利要求1所述的一種分層沉降自動化測量裝置，其特征是：所述旋轉編碼器為增量型旋轉編碼器。

5.一種分層沉降自動化測量方法，其特征是：包括步驟：

1)測量控制模塊發送控制信號給電機控制模塊驅動同步電機作用，通過聯軸器、變速箱、線纜盤帶動線纜測尺向下移動；位于線纜測尺頭部的電磁感應測頭下行，下限位開關檢測電磁感應測頭是否到達沉降管底部位置，如果已經到達底部位置，則電機停止運動；

2)電磁感應測頭在底部停止一段時間穩定后，電機帶動電磁感應測頭上行；電磁感應測頭上行起始，測量控制模塊對旋轉編碼器的輸出脈沖從0開始計數，電磁感應測頭遇到電磁感應磁環后向測量控制模塊送出開關信號，測量控制模塊在接收到該電磁感應測頭開關信號時，記錄旋轉編碼器的脈沖數P；

3)通過測量旋轉編碼器輸出的脈沖信號確定導向輪轉動的圈數來獲得磁環沉降位移的測量；

所述步驟3)中磁環沉降位移的測量方法為：

設第i個磁環的坐標為：Si＝L×Pi/R，i＝1～n，n為電磁感應磁環的總數；

其中，L為導向輪周長，R為導向輪旋轉一周編碼器所輸出的脈沖數，Pi為第i個磁環的測點處測量到的脈沖數；

則第i個磁環處沉降量為：ΔS＝Si－Siˊ；

Si為當前測量所得的第i個磁環的坐標；

Siˊ為前次測量所得的第i個磁環的坐標。