CN104949653A - 水平检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水平检测装置，其特征在于支架连接有一轴线与平台平行的电机，电机轴头固定连接有与其轴线垂直的旋转杆，旋转杆上设有与电机轴线垂直的滑槽，旋转杆自由端滑槽内适配有一滑块，滑块与旋转杆旋转圆心端之间通过弹力体连接，滑块外端头探出滑槽连接有球；电机轴线方向球的两侧设有限位板。当倾斜到一定程度时，常态垂线两侧中的一个开关向最低点靠近，并被球触发，开关就会启动发出信号，受开关控制的反应装置就会及时动作，控制并稳定平台所在设备的姿态，使其保持水平，本装置具有自动产生产生控制信号、运行稳定、响应及时的优点。

Description

水平检测装置
技术领域
本发明涉及一种平衡检测装置及安装有该装置的设备，特别是涉及一种水平检测装置及带有该装置的漂浮体。
背景技术
在装备运行时，常常需要对装备的运行状态进行监控，并依据状态变化做出控制反应，如水平位置的监控，在轮船、潜水装置等漂浮体设备或模型的运行中是非常关键的，现有的平衡装置只是能对水平状态进行指示，并不能产生控制信号，常常造成控制反应的迟钝，使装备不能等到很好的控制，仍有待于技术解决。
本发明所述的漂浮体即指水上漂浮的物体(比如轮船)，也指水面下的运动物体(比如潜艇)。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种水平检测装置。
本发明采用的技术方案为：一种水平检测装置，其特征在于包括一平台，平台上固定连接一支架，支架连接有一轴线与平台平行的电机，电机轴头固定连接有与其轴线垂直的旋转杆，旋转杆上设有与电机轴线垂直的滑槽，旋转杆自由端滑槽内适配有一滑块，滑块与旋转杆旋转圆心端之间通过弹力体连接，滑块外端头探出滑槽连接有球；电机转动形成稳定旋转，在离心力作用下滑块克服弹力体的弹力外移，旋转中滑块内端始终处于滑槽内，旋转中球始终与旋转杆外端保有间距，球旋转时产生一旋转轨迹，装置具有一与旋转轨迹相交的、与电机轴线相交的、与平台垂直的常态垂线，常态垂线与平台水平状态下的球的旋转轨迹的交点为常态旋转低点，旋转轨迹外侧靠近平台一侧设有检测圆弧，检测圆弧的圆心处于电机轴线上，常态垂线两侧对称设有沿检测圆弧分布的开关，开关固定连接在支架上，平台水平状态下球沿旋转轨迹旋转与开关保有间距，球以电机轴为圆心，以圆心至常态旋转低点的线段为半径做圆周运动可以触发各开关；电机轴线方向球的两侧设有限位板。
进一步的，所述常态垂线每侧开关为两个以上。
进一步的，所述水平检测装置为两个，两水平检测装置电机轴线垂直。
进一步的，所述旋转杆上设有配重块。
进一步的，所述球的质量为20克。
进一步的，所述球的质量为30克。
进一步的，所述球的质量为40克。
进一步的，所述球的质量为50克。
一种带有水平检测装置的漂浮体，其特征在所述平台固定连接在漂浮体内部，漂浮体水平平衡状态下平台水平，漂浮体内部前后分别设有储水罐，前、后储水罐分别连接有泵，泵受水平检测装置的开关控制，
所述平台是一种水平检测装置的平台，水平检测装置包括一平台，平台上固定连接一支架，支架连接有一轴线与平台平行的电机，电机轴头固定连接有与其轴线垂直的旋转杆，旋转杆上设有与电机轴线垂直的滑槽，旋转杆自由端滑槽内适配有一滑块，滑块与旋转杆旋转圆心端之间通过弹力体连接，滑块外端头探出滑槽连接有球；电机转动形成稳定旋转，在离心力作用下滑块克服弹力体的弹力外移，旋转中滑块内端始终处于滑槽内，旋转中球始终与旋转杆外端保有间距，球旋转时产生一旋转轨迹，装置具有一与旋转轨迹相交的、与电机轴线相交的、与平台垂直的常态垂线，常态垂线与平台水平状态下的球的旋转轨迹的交点为常态旋转低点，旋转轨迹外侧靠近平台一侧设有检测圆弧，检测圆弧的圆心处于电机轴线上，常态垂线两侧对称设有沿检测圆弧分布的开关，开关固定连接在支架上，平台水平状态下球沿旋转轨迹旋转与开关保有间距，球以电机轴为圆心，以圆心至常态旋转低点的线段为半径做圆周运动可以触发各开关；电机轴线方向球的两侧设有限位板。
进一步的，所述前、后储水罐连接的泵均为两个以上，泵与开关间连接有控制器。
进一步的，所述漂浮体内部左右分别设有储水罐，左、右储水罐分别连接有泵，水平检测装置为两个，且两水平检测装置电机轴线垂直，左、右储水罐连接的泵受其中一个水平检测装置的开关控制。
进一步的，所述前、后、左、右储水罐连接的泵均为两个以上，泵与开关间连接有控制器。
进一步的，所述漂浮体是船。
进一步的，所述漂浮体是模型船。
进一步的，所述漂浮体是潜水艇。
进一步的，所述漂浮体是核潜艇。
也可以说：本发明的发明名称也可以为：一种带有水平检测装置的船、一种带有水平检测装置的模型船，一种带有水平检测装置的潜水艇，一种带有水平检测装置的核潜艇。
也可以说：一种带有水平检测装置的船，包括船体，其特征在所述平台固定连接在漂浮体内部，漂浮体水平平衡状态下平台水平，漂浮体内部前后分别设有储水罐，前、后储水罐分别连接有泵，泵受水平检测装置的开关控制。
同理，一种带有水平检测装置的模型船或潜水艇或核潜艇，包括模型船体或潜水艇本体或核潜艇本体，其特征在所述平台固定连接在漂浮体内部，漂浮体水平平衡状态下平台水平，漂浮体内部前后分别设有储水罐，前、后储水罐分别连接有泵，泵受水平检测装置的开关控制。
本发明使用时，电机驱动旋转杆旋转，在离心力的作用下滑块和球克服弹力体的弹力向外滑出，当电机稳定在某一速度下时，球会沿着一个固定的旋转轨迹旋转，由于受滑块和球的重力影响，该旋转轨迹并不是以电机轴为圆心的圆形，始终在球的重力方向与旋转杆方向一致的时球离电机轴线最远和最近，平台水平时旋转轨迹的最低点为常态旋转低点，当平台倾斜时，由于球的重力方向始终是竖直向下的，旋转轨迹的最低点偏离常态垂线，当倾斜到一定程度时，常态垂线两侧中的一个开关向最低点靠近，并被球触发，开关就会启动发出信号，受开关控制的反应装置就会及时动作，控制并稳定平台所在设备的姿态，使其保持水平，本装置具有自动产生产生控制信号、运行稳定、响应及时的优点。
附图说明
图1为本发明实施例一立体示意图。
图2为本发明实施例一透视示意图。
图3为本发明实施例二结构示意图。
图中标号名称：1平台；2支架；3电机；4旋转杆；5滑槽；6滑块；7弹簧；8球；9配重块；10旋转轨迹；11常态垂线；12检测圆弧；13开关；14限位板。
具体实施方式
本发明实施例一如图1、2所示，该水平检测装置设有一平台1，平台上固定连接一支架2，支架连接有一轴线与平台平行的电机3，电机轴头固定连接有与其轴线垂直的旋转杆4，旋转杆上设有与电机轴线垂直的滑槽5，旋转杆自由端滑槽内适配有一滑块6，滑块与旋转杆旋转圆心端之间通过弹力体连接，弹力体可为弹簧或弹力拉筋，本实施例为弹簧7，滑块外端头探出滑槽连接有球8，旋转杆在电机轴另一侧上设有配重块9，使电机轴两侧重量趋于平衡；电机转动形成稳定旋转速度，在离心力作用下滑块克服弹簧的弹力外移，旋转中滑块内端始终处于滑槽内，旋转中球始终与旋转杆外端保有间距，球旋转时产生一旋转轨迹10，由于受滑块和球的重力影响，该旋转轨迹并不是以电机轴为圆心的圆形，始终在球的重力方向与旋转杆方向一致的时侯球离电机轴线最远和最近，装置具有一与旋转轨迹相交的、与电机轴线相交的、与平台垂直的常态垂线11，常态垂线与平台水平状态下的球的旋转轨迹的交点为常态旋转低点，在平台水平时常态旋转低点为旋转轨迹的最低点，旋转轨迹外侧靠近平台一侧设有检测圆弧12，检测圆弧的圆心处于电机轴线上，常态垂线两侧对称设有沿检测圆弧分布的开关13，开关固定连接在支架上，平台水平状态下球沿旋转轨迹旋转与开关保有间距，球以电机轴为圆心，以圆心至常态旋转低点的线段为半径做圆周运动可以触发各开关；电机轴线方向球的两侧设有限位板14，保证旋转轨迹所在面与电机轴线垂直，图中开关为行程开关，还可为磁感应开关、光电开关，也可是球直接作为一个导电触点。本实施例使用时，电机驱动旋转杆旋转，在离心力的作用下滑块和球克服弹力体的弹力向外滑出，当电机稳定在某一速度下时，球会沿着一个固定的旋转轨迹旋转，由于受滑块和球的重力影响，该旋转轨迹并不是以电机轴为圆心的圆形，始终在球的重力方向与旋转杆方向一致的时球离电机轴线最远和最近，平台水平时旋转轨迹的最低点为常态旋转低点，当平台倾斜时，由于球的重力方向始终是竖直向下的，旋转轨迹的最低点偏离常态垂线，当倾斜到一定程度时，常态垂线两侧中的一个开关向最低点靠近，并被球触发，开关就会启动发出信号，受开关控制的反应装置就会及时动作，控制并稳定平台所在设备的姿态，使其保持水平，本装置具有自动产生产生控制信号、运行稳定、响应及时的优点。
实施时，常态垂线每侧开关为两个以上，可以实现不同倾斜级别的信号提示。
实施时，装置可为两个，两水平检测装置电机轴线垂直，可以检测两个垂直方向上的倾斜。
实施例二，一带有水平检测装置的漂浮体，水平检测装置平台固定连接在漂浮体内部，如船、潜水艇等装备或模型内，漂浮体水平平衡状态下平台也处于水平状态，漂浮体内部前后分别设有储水罐，作为配重维持设备平衡，前、后储水罐分别连接有泵，泵受水平检测装置的开关控制，当水平检测装置动作后开关启动泵，可以是启动一个泵排或注水，使漂浮体趋于平衡，或同时启动前、后储水罐的泵，一个排水，一个注水，可以更快的使漂浮体趋于平衡。
实施时，常态垂线每侧开关为两个以上时，前、后储水罐可连接的泵均可为两个以上，泵与开关间连接有控制器，可以更具不同的倾斜级别启动不同数量的泵，快速调节，如图3所示。
实施时，漂浮体内部也可左右分别设有储水罐，左、右储水罐分别连接有泵，水平检测装置为两个，且两水平检测装置电机轴线垂直，左、右储水罐连接的泵受其中一个水平检测装置的开关控制；还可进一步的，前、后、左、右储水罐连接的泵均为两个以上，泵与开关间连接有控制器，快速调节。
还需要说明的有：用一个悬挂物也可以指示倾斜程度，为什么不用一个重锤作为检测装置呢？原因是：重锤指示最低点的效率太低：发生倾斜的时候，重锤：1，需要一个较长的时间到达新的最底点，或/和2，重锤到达新的最低点以后，要发生摆动。本发明所述的水平检测装置快速转动，侦测最低点的频率可以很高，而且，不会发生摆动，检索精度和频率远远高于重锤式检测装置。另外：重锤所用细线不可以明显伸长，重锤距离悬点的长度是不变的，本发明所述的球8距电机轴的长度是变化的，而且，在竖直位置才有最长长度。
电机轴头固定连接有与其轴线垂直的旋转杆4，旋转杆上设有与电机轴线垂直的滑槽5，这样的技术特征可以大大提高检测的精度，原因是：弹簧7和球8有振动的固有频率f1，电机转动有特定的频率f2，因为f2和f1不一致，如果没有滑槽5和旋转杆4，就容易导致缠绕和检测频率的混乱。有了滑槽5和旋转杆4，球8受迫运动，换句话说，滑槽所解决的技术问题或者达到的技术效果：1，防止缠绕。2，使检测频率确定为电机转动频率。
综上所述仅为本发明较佳实施例，凡依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本发明技术范畴。

Claims (1)

1.一种水平检测装置，其特征在于包括一平台，平台上固定连接一支架，支架连接有一轴线与平台平行的电机，电机轴头固定连接有与其轴线垂直的旋转杆，旋转杆上设有与电机轴线垂直的滑槽，旋转杆自由端滑槽内适配有一滑块，滑块与旋转杆旋转圆心端之间通过弹力体连接，滑块外端头探出滑槽连接有球；电机转动形成稳定旋转，在离心力作用下滑块克服弹力体的弹力外移，旋转中滑块内端始终处于滑槽内，旋转中球始终与旋转杆外端保有间距，球旋转时产生一旋转轨迹，装置具有一与旋转轨迹相交的、与电机轴线相交的、与平台垂直的常态垂线，常态垂线与平台水平状态下的球的旋转轨迹的交点为常态旋转低点，旋转轨迹外侧靠近平台一侧设有检测圆弧，检测圆弧的圆心处于电机轴线上，常态垂线两侧对称设有沿检测圆弧分布的开关，开关固定连接在支架上，平台水平状态下球沿旋转轨迹旋转与开关保有间距，球以电机轴为圆心，以圆心至常态旋转低点的线段为半径做圆周运动可以触发各开关；电机轴线方向球的两侧设有限位板。
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