CN107830842A - 自动化工程机械倾角测量结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动化工程机械倾角测量结构，包括传感器本体和位于传感器本体底部的安装板，所述传感器本体内设置有MCU芯片，在安装板内部设置有多条相通的真空吸气通道，所述真空吸气通道与真空发生器连接，在安装板的板面上还设置有磁片和若干个吸气孔，若干个吸气孔均与真空吸气通道相通且绕安装板的板面四边均匀分布，所述磁片内嵌在安装板的板面中心处，且磁片的表面与安装板的板面位于同一平面；在传感器本体内还设置有NB‑IoT无线传输模块，所述NB‑IoT无线传输模块与MCU芯片连接，所述NB‑IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去。

Description

自动化工程机械倾角测量结构

技术领域

本发明涉及角度测量技术领域，具体涉及自动化工程机械倾角测量结构。

背景技术

倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计，经常用于系统的水平角度变化测量，水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。作为一种检测工具,它已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要测量工具。电子水平仪是一种非常精确的测量小角度的检测工具，用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。

现有的倾角传感器一般为矩形块状，且在底部固定有一个安装板，安装板采用螺钉、螺栓的方式与被测物体进行固定安装。这种方式虽然结构较为简单，但同样需要在破坏被测物体上打孔，破坏了被测物体的完整性；此外，这种方式安装较为麻烦、耗费人力，不能做到随取随用，实用性能较差。

另外，有的倾角传感器一般设置有通信接口，采用通信线缆连接，但在实际工程计量中，一次工程监测需要许多倾角传感器同时工作，使得有些倾角传感器的安设位置较远，需要较长的线缆，且为保持线缆稳定，还需要绕线，牵线安装工序较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供自动化工程机械倾角测量结构，解决现有的倾角传感器安装不方便，不能随取随用，容易破坏被测物体的完整性，以及采用有线传输的方式，存在牵线安装工序复杂，安装位置受环境限制的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

自动化工程机械倾角测量结构，包括传感器本体和位于传感器本体底部的安装板，所述传感器本体内设置有MCU芯片，在安装板内部设置有多条相通的真空吸气通道，所述真空吸气通道与真空发生器连接，在安装板的板面上还设置有磁片和若干个吸气孔，若干个吸气孔均与真空吸气通道相通且绕安装板的板面四边均匀分布，所述磁片内嵌在安装板的板面中心处，且磁片的表面与安装板的板面位于同一平面；在传感器本体内还设置有NB-IoT无线传输模块，所述NB-IoT无线传输模块与MCU芯片连接，所述NB-IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去。进一步的，针对以上技术问题，本发明对现有的倾角传感器进行改进，相比现有技术，发明点如下：1、通过真空吸气通道和吸气孔的设置，采用负压原理可使得倾角传感器牢牢吸附在被测物体的表面，安装便捷，可随取随用，不会破坏被测物体的完整性；并且采用真空吸附的方式可适用于不同的被测物体，不受被测物体材质的限制，克服了现有技术中需要依赖被测物体材质才能测量的问题，大大扩宽了倾角传感器的使用范围，更具实用性。此外，为避免金属被测物体表面生锈、起皮，使得吸气孔可能存在吸附不稳定的问题，本发明在安装的板面中心处还设置有磁片，磁片与金属之间产生磁性相互吸引，可保证安装板和倾角传感器可牢牢吸附在被测物体上，克服了被测物体生锈时稳定性可能不足的问题。2、采用NB-IoT无线传输模块来替代传统的RS232、RS485通信接口，这样将有线传输变为无线传输，可有效解决采用有线传输的方式，使得牵线安装工序复杂，传感器的安装位置受环境限制的问题。并且，本发明利用构建与窝蜂网络的窄带物联网技术，即采用NB-IoT蜂窝无线传输技术，该技术相比蓝牙、ZigBee等通信技术，可实现远距离传输，相比传统蜂窝GSM传输，具有通信覆盖更广、更加稳定、功耗、成本更低等优点。这样，采用NB-IoT无线传输，可实现对所有的倾角测量传感器测量的数据进行统一管理，统一监测，更加实用。

优选的，所述吸气孔的孔径为5-8mm。

还包括与MCU芯片连接的FIFO存储器。本发明对采用的FIFO存储器用于存储加速度信息，当数据存储满了之后，自动覆盖掉最初始的数据。进一步的，采用这样的方式，可有效避免现有技术中采用一般的存储器存在容量有限，为避免内存过小，使得MCU芯片运行缓慢，每隔一段时间就需要清理内存或者更换存储器的问题。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明自动化工程机械倾角测量结构，安装便捷，可随取随用，不会破坏被测物体的完整性；并且采用真空吸附的方式可适用于不同的被测物体，不受被测物体材质的限制，克服了现有技术中需要依赖被测物体材质才能测量的问题，大大扩宽了倾角传感器的使用范围，更具实用性；在安装的板面中心处还设置有磁片，可保证安装板和倾角传感器可牢牢吸附在被测物体上，还克服了被测物体生锈时稳定性可能不足的问题；

2、本发明自动化工程机械倾角测量结构，解决了现有的倾角传感器采用有线传输的方式，存在牵线安装工序复杂，安装位置受环境限制的问题；采用NB-IoT无线传输，具有通信覆盖更广、更加稳定、功耗、成本更低等优点，可实现对所有的倾角测量传感器测量的数据进行统一管理，统一监测。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明安装板的结构示意图；

图2为本发明倾角测量电子控制示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-安装板，2-真空发生器，3-磁片，4-吸气孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1、2所示，本发明自动化工程机械倾角测量结构，包括传感器本体和位于传感器本体底部的安装板1，所述传感器本体内设置有MCU片，在安装板1内部设置有多条相通的真空吸气通道，所述真空吸气通道与真空发生器2连接，在安装板1的板面上还设置有磁片3和若干个吸气孔4，所述吸气孔4的孔径为5mm；若干个吸气孔4均与真空吸气通道相通且绕安装板1的板面四边均匀分布，所述磁片3内嵌在安装板1的板面中心处，且磁片3的表面与安装板1的板面位于同一平面；在传感器本体内还设置有NB-IoT无线传输模块，所述NB-IoT无线传输模块与MCU芯片连接，所述NB-IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去。还包括与MCU芯片连接的FIFO存储器。在本发明的传感器本体内还设置有MEMS加速度计、数模转换电路，传感器本体内部电路传输的工作过程如下：

MEMS加速度计：感应被测物体的加速度信息，并将加速度信息传输给数模转换电路；

数模转换电路：接收MEMS加速度计传输的加速度信息，并将加速度信息传输给MCU芯片；

MCU芯片：接收数模转换电路传输的加速度信息，经过处理后发送测量信息到NB-IoT无线传输模块；

NB-IoT无线传输模块：接收MCU芯片发送的测量信息，并将测量信息发送出去。这样通过以上方式不仅解决了现有的倾角传感器安装不方便，不能随取随用，容易破坏被测物体的完整性的问题，还解决了现有技术中采用有线传输的方式，存在牵线安装工序复杂，安装位置受环境限制的问题。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.自动化工程机械倾角测量结构，包括传感器本体和位于传感器本体底部的安装板(1)，所述传感器本体内设置有MCU芯片，其特征在于，在安装板(1)内部设置有多条相通的真空吸气通道，所述真空吸气通道与真空发生器(2)连接，在安装板(1)的板面上还设置有磁片(3)和若干个吸气孔(4)，若干个吸气孔(4)均与真空吸气通道相通且绕安装板(1)的板面四边均匀分布，所述磁片(3)内嵌在安装板(1)的板面中心处，且磁片(3)的表面与安装板(1)的板面位于同一平面；在传感器本体内还设置有NB-IoT无线传输模块，所述NB-IoT无线传输模块与MCU芯片连接，所述NB-IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去。

2.根据权利要求1所述的自动化工程机械倾角测量结构，其特征在于，所述吸气孔(4)的孔径为5-8mm。

3.根据权利要求1所述的自动化工程机械倾角测量结构，其特征在于，还包括与MCU芯片连接的FIFO存储器。