[發(fā)明專利]一種傾角檢測器及檢測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011029624.8 | 申請日： | 2020-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN112304288B | 公開（公告）日： | 2022-08-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 徐結(jié)海;吳明康;聶子健;蔡紀(jì)源;王順華;李璟;殷家騰;高燕;孫冬;顧斌;張照鋒;吳珊珊;湯滟 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 |
| 主分類號： | G01C9/20 | 分類號： | G01C9/20;G01C9/06;G01L11/02 |
| 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 |
| 地址： | 210013 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 傾角 檢測器 檢測 方法 | ||
1.一種傾角檢測器，其特征在于：包括控制器(6)和內(nèi)部中空形成圓柱腔的透明圓柱容器(1)，圓柱腔內(nèi)裝有液體(2)，液面漂浮有不透明小圓浮體(7)；圓柱容器(1)外壁分為上下兩半，下半部分貼有用于發(fā)射激光的激光發(fā)射管(3)，激光發(fā)射管(3)沿圓柱容器(1)外壁下半部分軸向延伸構(gòu)成激光發(fā)射管軸向陣列，上半部分貼有用于接收激光的感光管(4)，感光管(4)沿圓柱容器(1)外壁上半部分軸向延伸構(gòu)成感光管軸向陣列；激光發(fā)射管軸向陣列中的激光發(fā)射管(3)與感光管軸向陣列中的感光管(4)對應(yīng)；激光發(fā)射管(3)和感光管(4)均電連接于控制器(6)，激光發(fā)射管(3)發(fā)射激光透過圓柱腔，照射至感光管(4)，感光管(4)產(chǎn)生感應(yīng)電流，被控制器(6)讀取計(jì)算后得到當(dāng)前傾角；
所述激光發(fā)射管(3)在圓柱容器(1)外壁下半部分的徑向截面內(nèi)周向分布形成發(fā)射管半環(huán)形陣列，所述發(fā)射管半環(huán)形陣列沿圓柱容器(1)外壁下半部分軸向延伸；感光管(4)在圓柱容器(1)外壁上半部分的徑向截面內(nèi)周向分布形成感光管半環(huán)形陣列，所述感光管半環(huán)形陣列沿圓柱容器(1)外壁上半部分軸向延伸；所述圓柱腔下半部分內(nèi)壁貼有電連接于控制器(6)的壓力傳感器(5)；所述壓力傳感器(5)在圓柱容器(1)內(nèi)壁下半部分的徑向截面內(nèi)周向分布形成壓力傳感器半環(huán)形陣列，所述壓力傳感器半環(huán)形陣列沿圓柱容器(1)內(nèi)壁下半部分軸向延伸；壓力傳感器(5)與激光發(fā)射管(3)位置對應(yīng)，壓力傳感器(5)用于檢測激光發(fā)射管(3)所在位置液壓，其輸出電壓信號，被控制器(6)讀取后得到發(fā)射管半環(huán)形陣列中每個激光發(fā)射管(3)距液面的垂直高度，控制器(6)根據(jù)液壓控制發(fā)射管半環(huán)形陣列中液體深度最大位置處的激光發(fā)射管(3)處于開啟狀態(tài)，其余處于關(guān)閉狀態(tài)；
所述壓力傳感器(5)為貼片式擴(kuò)散硅壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角檢測器，其特征在于：所述激光發(fā)射管(3)在激光發(fā)射管軸向陣列中均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角檢測器，其特征在于：所述感光管(4)為PIN光電二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角檢測器，其特征在于：所述液體(2)為透明液體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾角檢測器，其特征在于：所述控制器(6)可采用單片機(jī)或ARM處理器。
6.一種傾角檢測方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的傾角檢測器，所述傾角檢測方法為：
步驟1：控制器(6)控制激光發(fā)射管(3)發(fā)射激光，照射至感光管(4)，感光管(4)產(chǎn)生感應(yīng)電流；
步驟2：激光發(fā)射管軸向陣列中，設(shè)激光發(fā)射管(3)的索引號為n，n∈{1,2,…,N}，激光發(fā)射管(3)按索引號由前至后軸向分布，感光管(4)和激光發(fā)射管(3)對應(yīng)；由于液體(2)對光的衰減作用，索引號自第1至第n-1感光管(4)的輸出電流逐漸減小，索引號自第n至第N感光管(4)的輸出電流最小且相等，感光管(4)n為臨界感光管(4)；控制器(6)根據(jù)臨界感光管(4)的索引號得出傾角，感光管(4)索引號n與傾角θ的函數(shù)關(guān)系，如下表示：
d為相鄰激光發(fā)射管(3)的間距；傾角θ為零時，液面與圓柱腔頂部距離為b0，圓柱容器(1)水平寬度為a0。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傾角檢測方法，其特征在于：所述步驟1前還包括以下步驟：控制器(6)控制壓力傳感器半環(huán)形陣列中的壓力傳感器(5)檢測發(fā)射管半環(huán)形陣列中每個激光發(fā)射管(3)的液壓獲得每個激光發(fā)射管(3)距液面的垂直高度，控制器(6)控制發(fā)射管半環(huán)形陣列中液體(2)深度最大位置處的激光發(fā)射管(3)處于開啟狀態(tài)，其余處于關(guān)閉狀態(tài)。
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