[發明專利]一種用于雙軸傾斜儀安裝調平的環境監測與調控盒

有效

• 申請號: 202011057595.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112344880B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 許謙;易樂天;薛飛;王惠;侯曉拯
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆天文臺
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G05D27/02;H05K5/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供了一種用于雙軸傾斜儀安裝調平的環境監測與調控盒，包括基座、傾斜儀PCB板和繼電開關，內防護罩，以及外防護罩，內防護罩的側面設有多個加熱模塊，外防護罩上設有弱電和強電防水接線口；傾斜儀通過3組調平螺釘安裝于基座上；PCB板上集成有溫濕度傳感器和單片機，單片機連接弱電防水接線口；繼電開關的弱電口與PCB板連接，強電輸出口與加熱模塊連接，強電輸入口與強電防水接線口連接。本發明通過調平機構可以便捷地對傾斜儀進行調平，保證傾斜儀測量零點在最佳精度范圍內；此外，該環境監測與調控盒可利用PCB和加熱模塊，實現環境監測與調控盒內溫濕度的實時檢測與控制，保證傾斜儀穩定的測量環境。

技術領域

本發明涉及一種用于雙軸傾斜儀安裝調平的環境監測與調控盒。基于本發明可對高精度傾斜儀進行安裝和調平，在測量外界環境變化的情況下，可保證傾斜儀測量環境始終保持在最佳溫度、濕度范圍內。

背景技術

雙軸傾斜儀是一種高精度、高靈敏度的角度測量設備，其原理是利用CCD相機和內部的精密光學器件，實現被測量物體繞水平面內兩個正交軸傾斜的角度測量，高精度傾斜儀測角分辨率可達0.001mrad，即0.2角秒。高精度雙軸傾斜儀的絕對精度與安裝平面度、測量環境溫度和濕度的穩定程度有關。以一種典型的高精度雙軸傾斜儀為例，其安裝平面度要求在0.01mm以內，保持最佳測量精度量程時需要的平臺傾斜度在±1.51mrad以內。一般溫度工作范圍為-20℃～50℃，每漂移1℃，會產生0.005mRad的零點不確定誤差。在一般室外環境下，高海拔的觀測站隨季節的變化測量環境氣溫范圍為-40～60℃，過大的環境溫差不僅會影響傾斜儀綜合測量精度，還可能對內部光學器件造成不可逆的損傷。可見，在高精度測量環境下，需要特殊的調平基座與環境監測與調控盒對傾斜儀進行嚴格的環境防護，以充分保證傾斜儀的正常工作和高精度性能。

申請號為201820591226.7的專利文件公開了一種涉及電力檢測技術領域的環境控制箱，可通過控制風機和位于箱體上的加熱裝置調節環境溫濕度，但該專利文件所公開的環境控制箱無法適用于高精度傾斜儀安裝調平，只適用于電力設備領域。如何設計一種既能控制內部溫度環境同時又能進行高精度傾斜儀安裝調平的自動環境監測與調控盒是本發明所要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可用于雙軸傾斜儀安裝調平的環境監測與調控盒，以在控制內部溫度環境的同時，實現高精度傾斜儀安裝調平。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用于雙軸傾斜儀安裝調平的環境監測與調控盒，包括基座，固定于基座上的一傾斜儀、一用于數據采集及溫度控制的PCB板和一繼電開關，固定于基座上且套設于傾斜儀的外側的一內防護罩，以及固定于基座上且套設于傾斜儀、PCB板和繼電開關的外側的外防護罩；所述內防護罩的側面設有多個加熱模塊，外防護罩上設有弱電防水接線口和強電防水接線口，弱電防水接線口提供傾斜儀的直流供電、指令輸入和數據讀取，強電防水接線口為加熱模塊供電；所述傾斜儀通過3組結構相同的調平螺釘安裝于所述基座上；所述PCB板上集成有溫濕度傳感器和單片機，單片機連接弱電防水接線口；繼電開關的弱電口與PCB板的數據口連接，強電輸出口與所述加熱模塊連接，強電輸入口與所述強電防水接線口連接。

第一調平螺釘包括螺桿、套設于螺桿上的第一螺母、第二螺母和上方螺母，螺桿通過擰入基座上的預先打好的螺紋孔來固定于基座上；第一螺母、第二螺母在螺桿上上下可調且設置于所述傾斜儀的下方；上方螺母設置于所述傾斜儀的上方，用于擰緊使傾斜儀固定。

所述弱電防水接線口連接一直流電源且通過一TCP/IP-RS422轉換模塊連接至一計算機，并且單片機通過單片機內的RS422-RS232轉換模塊連接至所述傾斜儀，從而實現計算機對單片機和傾斜儀的指令設置以及對測量數據的接收，測量數據包括傾斜儀的測量數據和溫濕度傳感器的溫濕度數據。

所述溫濕度傳感器設置為將環境監測與調控盒內的溫濕度數據實時傳輸至所述單片機，單片機讀取到溫濕度數據中的當前溫度值后，與單片機內的溫度閾值進行比較，通過寫入單片機內部的邏輯門控制繼電開關的通斷。