CN110132198A - 一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统 - Google Patents

一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统 Download PDF

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Abstract

本发明及涉及测量方法技术领域，尤其为一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，包括PC部分，信号采集部分、加压部分、水缸部分、动力系统部分和电气控制系统部分，所述PC部分通过8芯通讯电缆与信号采集部分连接，所述信号采集部分通过采集电缆与水缸部分上的水密连接器连接，所述水缸部分安装有拉线位移传感器，所述拉线位移传感器输出信号端固定连接在水密连接器，所述拉线位移传感器上固定设有拉环，所述拉环与水缸部分的传动系统连接，所述水缸部分的传动系统输出轴与动力系统部分的电机连接，所述动力系统部分的电机输出端通过电缆与电气控制系统部分连接。本发明通过设计实现对拉线位移传感器的水下动态控制及测量。

Description

一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统
技术领域
本发明及测量方法技术领域，具体为一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统。
背景技术
常见的拉线位移传感器测量方法不包含水下装置，仅适用于无水环境下测量，而无法通过加压装置来模拟不同深度的水下环境，常见的拉线位移传感器测量方法只能实时通过信号采集装置来实时监控拉线位移传感器的位置，不与PC部分连接通讯；无法通过PC端软件程序接收-分析-显示-存储-处理信号来呈现出拉线位移传感器的动态过程信息；常见的拉线位移传感器只能通过手动拉线，而无法通过控制系统控制动力系统根据不同的速度、加速度、位移等各项参数来实现拉线，放线动作。
综上所述，本发明提出一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统来改善目前存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，包括PC部分，信号采集部分、加压部分、水缸部分、动力系统部分和电气控制系统部分，所述PC部分通过8芯通讯电缆与信号采集部分连接，所述信号采集部分通过采集电缆与水缸部分上的水密连接器连接，所述水缸部分安装有拉线位移传感器，所述拉线位移传感器输出信号端固定连接在水密连接器，所述拉线位移传感器上固定设有拉环，所述拉环与水缸部分的传动系统连接，所述水缸部分的传动系统输出轴与动力系统部分的电机连接，所述动力系统部分的电机输出端通过电缆与电气控制系统部分连接，所述加压部分固定连接在水缸部分上。
优选的，所述PC部分具体操作如下：
步骤一：PC通过软件程序接收-分析-显示信号后，可呈现出拉线位移传感器(11)的实时位置信息；
步骤二：PC通过软件程序接收-分析-显示-存储-处理信号后，可呈现出拉线位移传感器的动态过程信息，信息包括有拉线位移传感器的位移、速度、加速度信息。
优选的，所述信号采集部分的采集电缆与水缸部分上安装的拉线位移传感器输出信号线通过水密连接器连接。
优选的，所述水缸部分上安装拉线位移传感器，所述拉线位移传感器上拉环通过拉线与水缸部分的传动系统上的输出轴缠绕连接。
优选的，所述水缸部分的传动系统及安装的拉线位移传感器全部浸没于水中，所述加压部分的内部固定设有压力泵。
优选的，所述水缸部分上的传动系统输出轴安装有旋转密封圈。
优选的，所述电气控制系统部分上固定设有控制面板并且可设定所述动力系统中电机的各项参数，如速度，加速度、时间等。
优选的，所述拉线位移传感器动态测量参数:速度范围：0-20m/s，加速度范围：0-100m/s2，位移：0-30m。
优选的，所述拉线位移传感器的水下环境水深范围：0-1000m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置有水缸部分和加压部分，通过加压部分对水缸部分加水压，来模拟不同深度的水下环境，实现了拉线位移传感器的水下测量。解决了常见的测量方法仅适用于无水环境下的测量，而无法通过加压装置来模拟不同深度的水下环境的问题。
2、本发明中，通过设置有PC部分连接信号采集部分，通过PC部分的软件分析程序，可以在显示拉线位移传感器的实时位置信号的基础上，还可以存储-处理信号，呈现出拉线位移传感器的动态过程信息，解决了常见的测量方法只能实时通过信号采集部分来实时监控拉线位移传感器的位置信号，而无法通过PC端软件程序来实现存储、分析处理信号采集部分采集到的信号。
3、本发明中，通过设置有电气控制系统部分控制动力系统部分，电气控制系统上的控制面板可通过预设定动力系统上电机速度、加速度、时间等参数来实现拉线位移传感器在水下环境中的动态拉线，放线过程，实现了全自动控制，更加智能化，解决了常见的测量方法只能手动拉动拉环，无法通过电气控制系统部分控制动力系统部分根据不同的速度、加速度、位移等参数来实现拉线，放线动作的问题。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图中：1-PC部分、2-信号采集部分、3-加压部分、4-水缸部分、5-动力系统部分、6-电气控制系统部分7-采集电缆、8-电机输出电缆、 9-8芯通讯电缆、10-传动系统、11-拉线位移传感器、12-水密连接器、 13-拉环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，包括PC部分1，信号采集部分2、加压部分3、水缸部分4、动力系统部分5和电气控制系统部分6，PC部分1通过8芯通讯电缆9与信号采集部分2连接，信号采集部分2通过采集电缆7与水缸部分4上的水密连接器12连接，水缸部分4安装有拉线位移传感器11，拉线位移传感器11输出信号端固定连接在水密连接器12，拉线位移传感器11上固定设有拉环13，拉环13与水缸部分4的传动系统10连接，水缸部分(4)的传动系统10 输出轴与动力系统部分5的电机连接，动力系统部分5的电机输出端通过电缆8与电气控制系统部分6连接，加压部分3固定连接在水缸部分4上。
PC部分1具体操作如下：
步骤一：PC通过软件程序接收-分析-显示信号后，可呈现出拉线位移传感器(11)的实时位置信息；
步骤二：PC通过软件程序接收-分析-显示-存储-处理信号后，可呈现出拉线位移传感器11的动态过程信息，信息包括有拉线位移传感器11的位移、速度、加速度信息。
信号采集部分2的采集电缆与水缸部分4上安装的拉线位移传感器11输出信号线通过水密连接器12连接，使浸没于水下环境的拉线位移传感器11输出信号安全、可靠的输出至无水环境下信号采集部分 2的采集电缆7上；
水缸部分4上安装拉线位移传感器11，拉线位移传感器11上拉环 13通过拉线与水缸部分4的传动系统10上的输出轴缠绕连接，传动系统10上输出轴的转动带动拉环13动作，来实现拉线位移传感器11的收线、放线过程。
水缸部分4的传动系统10安装的拉线位移传感器11全部浸没于水中。加压部分3的压力泵对注水后的水缸部分4施加不同压力的水压来模拟不同的水深环境，从而模拟拉线位移传感器11在不同水深下工作。
水缸部分4的传动系统10输出轴安装有旋转密封圈，在旋转密封圈的作用下，输出轴内侧处于不同水深环境下，输出轴外侧处于无水环境中，输出轴外侧与动力系统部分5的电机连接，在电机的作用下传动系统10输出轴与电机输出轴同步转动，带动拉环13动作，来实现拉线位移传感器11在水下环境的收线、放线过程；
电气控制系统部分6上的控制面板可设定动力系统10中电机的各项参数，如速度，加速度、时间等；控制面板上可操作动力系统10中电机启动及停止功能；通过预设好电机的各项参数后，操作控制面板即可实现拉线位移传感器11在水下环境下以预定的速度，加速度、时间等参数完成收线、放线过程。
本发明工作流程：
步骤一：将拉线位移传感器11安装至水缸部分4内，并通过水密连接器12将采集电缆7与拉线位移传感器11的输出信号连接完成；
步骤二：将拉线位移传感器11上拉环13通过拉线与水缸部分4 内传动系统10上的输出轴缠绕连接，使传动系统10上的输出轴的转动能实时带动拉环13动作；
步骤三：将水缸部分4注水后再将水缸部分4与加压部分水缸部分3连接，通过加压部分3给水缸部分4加不同压力的水压来模拟拉线位移传感器11在不同深度的水下环境；
步骤四：将PC部分1通过8芯通讯电缆9与信号采集部分2连接，通电后即可通过PC部分1的软件程序来测量拉线位移传感器11在不同水深下的位置信号；
步骤五：将动力系统部分5的电机与水缸部分4的传动系统10连接固定，再将动力系统部分5的电机输出电缆8与电气控制系统部分 6连接，即可通过电气控制系统部分6上的操作面板来设定好动力系统部分5上电机的各项参数，如速度、加速度、时间等；
步骤六：在设定好动力系统部分5上电机的各项参数后，再操作电气控制系统部分6上的操作面板来启动动力系统部分5上电机的转动，来带动水缸部分4的传动系统10动作，从而实现拉线位移传感器 11在水下环境下以预定的速度，加速度、时间等参数完成收线、放线过程；
步骤七：拉线位移传感器11在水下环境下以预定的速度，加速度、时间等参数完成收线、放线的过程中，PC部分1的软件程序通过接收- 分析-显示-存储-处理信号后，可呈现出拉线位移传感器11的动态过程信息，信息包括有拉线位移传感器的位移、速度、加速度信息，从而完成拉线位移传感器11在水下的动态测量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，包括PC部分(1)，信号采集部分(2)、加压部分(3)、水缸部分(4)、动力系统部分(5)和电气控制系统部分(6)，其特征在于，所述PC部分(1)通过8芯通讯电缆(9)与信号采集部分(2)连接，所述信号采集部分(2)通过采集电缆(7)与水缸部分(4)上的水密连接器(12)连接，所述水缸部分(4)安装有拉线位移传感器(11)，所述拉线位移传感器(11)输出信号端固定连接在水密连接器(12)，所述拉线位移传感器(11)上固定设有拉环(13)，所述拉环(13)与水缸部分(4)的传动系统(10)连接，所述水缸部分(4)的传动系统(10)输出轴与动力系统部分(5)的电机连接，所述动力系统部分(5)的电机输出端通过电缆(8)与电气控制系统部分(6)连接，所述加压部分(3)固定连接在水缸部分(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述PC部分(1)上具体实施步骤如下：
步骤一：PC通过软件程序接收-分析-显示信号后，可呈现出拉线位移传感器(11)的实时位置信息；
步骤二：PC通过软件程序接收-分析-显示-存储-处理信号后，可呈现出拉线位移传感器(11)的动态过程信息，信息包括有拉线位移传感器(11)的位移、速度、加速度信息；
3.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述信号采集部分(2)的采集电缆(7)与水缸部分(4)上安装的拉线位移传感器(11)输出信号线通过水密连接器(12)连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述水缸部分(4)上安装拉线位移传感器(11)，所述拉线位移传感器(11)上拉环(13)通过拉线与水缸部分(4)的传动系统(10)上的输出轴缠绕连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述水缸部分(4)的传动系统(10)及安装的拉线位移传感器(11)全部浸没于水中，所述加压部分(3)的内部固定设有压力泵。
6.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述水缸部分(4)上的传动系统(10)输出轴安装有旋转密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述电气控制系统部分(6)上固定设有控制面板并且可设定所述动力系统(10)中电机的各项参数，如速度，加速度、时间等。
8.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述拉线位移传感器(11)动态测量参数:速度范围：0-20m/s，加速度范围：0-100m/s2，位移：0-30m。
9.根据权利要求1所述的一种用于拉线位移传感器的水下动态测量系统，其特征在于：所述拉线位移传感器(11)的水下环境水深范围：0-1000m。
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