[發(fā)明專利]一種液位分布式傾仰角檢測(cè)器及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011021699.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112284348B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高燕;吳明康;聶子健;蔡紀(jì)源;王順華;李璟;殷家騰;孫冬;顧斌;張照鋒;吳珊珊;湯滟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01C9/18
• 分類號(hào): G01C9/18;G01C1/00;G01B13/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

本發(fā)明涉及角度檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種液位分布式傾仰角檢測(cè)器及檢測(cè)方法，其特征在于：其包括控制器和內(nèi)部中空形成圓柱腔的透明圓柱容器；圓柱容器內(nèi)腔裝有液體，內(nèi)壁貼有電連接于控制器的壓力傳感器，壓力傳感器在內(nèi)壁圓周上形成壓力傳感器環(huán)形陣列，壓力傳感器環(huán)形陣列中的同位陣元沿軸向延伸至圓柱容器端面，形成壓力傳感器軸向陣列；每個(gè)陣元上壓力傳感器因受到壓力而感應(yīng)電壓，經(jīng)信號(hào)調(diào)理器進(jìn)行放大和濾波處理后，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換后，控制器讀取并計(jì)算，得到當(dāng)前的軸向傾角和繞軸仰角，數(shù)據(jù)輸出模塊向用戶輸出測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明檢測(cè)精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及角度檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種液位分布式傾仰角檢測(cè)器及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)、科學(xué)研究及日常生活中，角度或傾斜度測(cè)量是時(shí)常需要的，例如在設(shè)備安裝、機(jī)械加工、建筑施工和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。然而，目前角度測(cè)量?jī)x普遍存在精度低或者性價(jià)比不高的缺點(diǎn)，本發(fā)明旨在解決該問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種液位分布式傾仰角檢測(cè)器及檢測(cè)方法，檢測(cè)精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種液位分布式傾仰角檢測(cè)器，包括控制器和內(nèi)部中空形成圓柱腔的透明圓柱容器；圓柱容器內(nèi)腔裝有液體，內(nèi)壁貼有電連接于控制器的壓力傳感器，壓力傳感器在內(nèi)壁圓周上形成壓力傳感器環(huán)形陣列，壓力傳感器環(huán)形陣列中的同位陣元沿軸向延伸至圓柱容器端面，形成壓力傳感器軸向陣列；控制器和壓力傳感器之間設(shè)有信號(hào)調(diào)理器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，控制器輸出端設(shè)有數(shù)據(jù)輸出模塊；每個(gè)陣元上壓力傳感器因受到壓力而感應(yīng)電壓，經(jīng)信號(hào)調(diào)理器進(jìn)行放大和濾波處理后，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換后，控制器讀取并計(jì)算，得到當(dāng)前的軸向傾角和繞軸仰角，數(shù)據(jù)輸出模塊向用戶輸出測(cè)試結(jié)果。

按以上方案，所述圓柱容器內(nèi)腔所裝的液體采用熔點(diǎn)低于-50℃、沸點(diǎn)高于+50℃的液類，液體體積為圓柱容器容積的一半，圓柱容器內(nèi)腔的剩余空間抽成真空或者充入一個(gè)大氣壓的氮?dú)狻?/p>

按以上方案，所述壓力傳感器為貼片式擴(kuò)散硅壓力傳感器，壓力傳感器環(huán)形陣列及壓力傳感器軸向陣列中每個(gè)陣元呈均勻分布。

按以上方案，所述控制器可采用單片機(jī)或ARM處理器。

按以上方案，所述數(shù)據(jù)輸出模塊為電連接于控制器的顯示器和/或揚(yáng)聲器。

一種液位分布式傾仰角檢測(cè)方法，使用上述液位分布式傾仰角檢測(cè)器，其步驟為：壓力傳感器根據(jù)所在位置液體深度不同而輸出不同的感應(yīng)電壓，壓力傳感器環(huán)形陣列的每個(gè)陣元輸出感應(yīng)電壓至控制器，控制器將每個(gè)環(huán)形陣列中液體深度最大的壓力傳感器視為有效陣元，所有的壓力傳感器有效陣元形成有效壓力傳感器軸向陣列，有效壓力傳感器軸向陣列輸出的系列感應(yīng)電壓值形成圓柱容器內(nèi)腔壁最大液壓值軸向分布向量，用該向量反映圓柱容器的軸截面液位分布，基于軸截面液位分布得到當(dāng)前軸向傾角；對(duì)壓力傳感器環(huán)形陣列中每個(gè)陣元進(jìn)行標(biāo)號(hào)構(gòu)成索引號(hào)，根據(jù)高液位一側(cè)端面上壓力傳感器環(huán)形陣列中有效陣元的索引號(hào)，得到當(dāng)前的繞軸仰角。

按以上方案，所述檢測(cè)方法具體為：

步驟1：參數(shù)初始化