[發明專利]基于滑動變阻器的橋吊擺角測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201810596057.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108675137B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 張萬鵬;徐為民;顧秀濤;王永爽;張明明
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍

1.一種基于滑動變阻器的橋吊擺角測量裝置，其特征在于，包含：

至少兩個擺角檢測裝置(11)，其設置在小車驅動機構(2)上，分別與吊具的吊繩(12)接觸，用于測量因吊繩擺動而引起的電阻變化值；

至少兩個信號處理裝置(13)，其一對一的電性連接擺角檢測裝置(11)，用于將擺角檢測裝置(11)輸出的模擬信號放大整形并轉換為數字信號；

擺角合成計算機(9)，其電性連接信號處理裝置(13)，用于根據電阻變化值的大小對信號處理裝置(13)輸出的數字信號進行計算得到擺角信息；

所述的擺角檢測裝置(11)包含：

輕質擺架(16)，該輕質擺架(16)的一側為導電材料形成的導電側(19)，另一側為絕緣材料形成的絕緣側(20)，導電側(19)和絕緣側(20)之間設置一個方形導體(21)，吊繩(12)穿過方形導體(21)中的通孔，方形導體(21)可沿導電側(19)和絕緣側(20)之間滑動，該輕質擺架(16)的絕緣一端連接由導電材料形成的輕質指針(17)，輕質指針(17)與半圓形電阻(18)接觸；

方形導體(21)與輕質擺架(16)的導電側(19)和絕緣側(20)組成第一滑動變阻器，當吊繩(12)移動時，吊繩(12)帶動方形導體(21)在輕質擺架(16)中滑動，第一滑動變阻器的電阻值產生變化；

輕質指針(17)與半圓形電阻(18)組成第二滑動變阻器，輕質擺架(16)的轉動帶動導電指針(17)的轉動，導電指針(17)在半圓形電阻(18)上移動引起第二滑動變阻器的電阻值的變化；

所述的擺角檢測裝置(11)還包含：約束管(22)，其套設在吊繩(12)上，使得吊繩的擺角測量從約束管(22)的最低點開始測量，從而使得測量的角度范圍為

2.一種采用如權利要求1所述的基于滑動變阻器的橋吊擺角測量裝置進行的基于滑動變阻器的橋吊擺角測量方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟S1、擺角檢測裝置檢測與其對應的吊具的吊繩擺動所引起的電阻值變化，將電阻變化值發送給信號處理裝置；

步驟S2、信號處理裝置將擺角檢測裝置輸出的模擬信號放大整形并轉換為數字信號；

步驟S3、擺角合成計算機根據電阻變化值的大小對信號處理裝置輸出的數字信號進行計算得到擺角信息；

所述的檢測電阻變化值的方法包含：

吊繩在平行于輕質擺架方向上的擺動帶動方形導體在輕質擺架中滑動，引起第二滑動變阻器的電阻值發生變化；

吊繩在垂直于輕質擺架方向上的擺動引起輕質擺架轉動，輕質擺架轉動帶動導電指針轉動，導電指針在半圓形電阻上移動引起第一滑動變阻器的電阻值發生變化；

實時獲取第一滑動變阻器和第二滑動變阻器的電阻變化值；

所述的根據電阻變化值計算擺角的方法包含：

步驟S3.1、分別計算平行于輕質擺架方向上的擺角θ_y和垂直于輕質擺架方向上的擺角θ_x；

其中，ΔR為電阻變化值，k為定常數，r_x為半圓形電阻的半徑，r_y為輕質擺架的半徑；

步驟S3.2、合成擺角分量得到擺角值θ；