CN110542435B - 一种倾角计的率定装置及率定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水电工程技术领域，具体涉及一种倾角计的率定装置及率定方法，所述倾角计的率定装置包括机台和控制器，机台上设置有竖向的固定板，固定板上转动设置有率定组合套管，率定组合套管上设置有倾角计，机台上设置有两个轮架，每个轮架上转动设置有同步带轮，轮架上还设置有驱动装置，两个轮架上的同步带轮通过同步带连接，率定组合套管与同步带连接，机台上设置有滑轨，滑轨上滑动配合有与控制器电连接的滑块位移传感器，滑块位移传感器与同步带连接固定，率定组合套管和同步带的连接处与滑块位移传感器和同步带的连接处相对应；本发明的倾角计的率定装置结构简单合理，采用该装置的率定方法操作简单，可以精准有效地检验率定倾角计。

Description

一种倾角计的率定装置及率定方法

技术领域

本发明属于水电工程技术领域，具体涉及一种倾角计的率定装置及率定方法。

背景技术

倾角计适用于建筑物结构的倾斜变化监测，由于其精度高，适用性强，可广泛应用在水工建筑物、高层建筑、地下建筑物、隧道、桥拱体、岩土边坡等混凝土建筑物的内部或表面变形监测。根据相关规范规定，仪器安装前需要在工程现场进行检验率定，由于其为角度变化监测，目前尚未有相关检验率定设备可以实现，对仪器的正常安装使用存在一定隐患。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种倾角计的率定装置及率定方法，针对现有技术缺乏检验倾角计的率定设备而研发，倾角计的率定装置结构巧妙合理，采用该装置的率定方法操作简单，可以快速地对倾角计进行检验。

本发明通过以下技术方案具体实现：

本发明的倾角计的率定装置，包括机台和控制器，所述机台上设置有竖向的固定板，所述固定板上转动设置有率定组合套管，所述率定组合套管上设置有倾角计。

所述机台上设置有两个轮架，每个所述轮架上转动设置有同步带轮，所述轮架上还设置有用以驱动所述同步带轮转动的驱动装置，两个轮架上的同步带轮通过同步带连接，所述率定组合套管与所述同步带连接。

所述机台上设置有滑轨，所述滑轨上滑动配合有与所述控制器电连接的滑块位移传感器，所述滑块位移传感器上设置有与所述控制器连接的显示屏，所述滑块位移传感器与所述同步带连接固定，所述率定组合套管和所述同步带的连接处与所述滑块位移传感器和同步带的连接处相对应。

进一步地，所述率定组合套管包括横杆，所述横杆的一端通过轴承与所述固定板转动配合，所述横杆的另一端连接固定有与所述横杆相垂直的套管，所述套管的外壁上设置有用于夹持所述倾角计的夹具，所述倾角计的轴向与所述套管的轴向相平行。

进一步地，所述套管内滑动设置有滑杆，所述滑杆的上端设置有球头，所述球头与所述套管的内壁间隙配合，所述滑杆的下端与所述同步带铰接。

进一步地，所述夹具与所述套管连接固定，所述夹具上具有两个螺栓孔，所述倾角计的上端具有一个安装孔和一个弧形槽，所述安装孔和所述弧形槽分别与两个螺栓孔相对应。

进一步地，还包括用于驱动所述同步带轮转动的驱动轮，所述驱动轮上设置有手柄。

进一步地，还包括用于驱动所述同步带轮转动的电机，所述电机与所述控制器电连接。

进一步地，所述电机为伺服电机或步进电机。

进一步地，所述机台、所述横杆、所述套管和所述滑杆均为不锈钢材料制成的结构件。

进一步地，所述控制器为PLC控制器或单片机控制器。

本发明还提供了一种采用上述倾角计的率定装置的率定方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：首先将所述率定组合套管的套管调整处于竖直状态，再将所述倾角计和所述滑块位移传感器调零；

步骤S2：通过驱动装置驱动同步带轮转动，在套管具有倾斜角度后停止转动同步带轮，分别读取所述倾角计的倾斜角度a和显示屏上率定组合套管的倾斜角度b；

步骤S3：比对倾斜角度a和倾斜角度b判断倾角计是否在允许误差范围内。

进一步地，步骤S2中倾斜角度为-45°～45°。

基于以上技术方案，本发明的技术效果为：

本发明的倾角计的率定装置结构简单合理，操作简单，驱动装置驱动所述同步带轮转动使同步带移动，从而带动所述率定组合套管随着同步带反生偏转，控制器接收滑块位移传感器检测到的变化量，可通过正切函数算出率定组合套管的倾斜角度，由滑块位移传感器上的显示屏直接显示率定组合套管当前的倾角侧值，而倾角计检测到的倾斜角度可直接读取，比对率定组合套管的倾斜角度和倾角计的倾斜角度，判断倾角计监测到的倾斜角度是否在允许误差范围内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1的倾角计的率定装置的结构示意图；

图2是实施例1的倾角计的率定装置的率定组合套管倾斜状态示意图；

图3是实施例1的率定组合套管的结构示意图；

图4是实施例2的倾角计的率定装置的结构示意图。

图中：

1-机台；2-固定板；3-倾角计；4-轮架；5-同步带轮；6-同步带；7-滑轨；8-滑块位移传感器；9-横杆；10-轴承；11-套管；12-夹具；13-滑杆；14-球头；15-驱动轮；16-手柄；17-电机。

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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

本实施例提供了一种倾角计的率定装置，如图1～图3所示，所述倾角计的率定装置包括机台1和控制器，所述机台1上设置有竖向的固定板2，所述固定板2上转动设置有率定组合套管，所述率定组合套管上设置有倾角计3。

所述机台1上设置有两个轮架4，每个所述轮架4上转动设置有同步带轮5，所述轮架4上还设置有用以驱动所述同步带轮5转动的驱动装置，两个轮架4上的同步带轮5通过同步带6连接，所述固定板2与所述同步带6相垂直，所述率定组合套管与所述同步带6连接。

所述机台1上设置有滑轨7，所述滑轨7上滑动配合有与所述控制器电连接的滑块位移传感器8，所述滑块位移传感器8上设置有与所述控制器连接的显示屏，所述滑块位移传感器8与所述同步带6连接固定，所述率定组合套管和所述同步带6的连接处与所述滑块位移传感器8和同步带6的连接处相对应。

作为较优的选择，所述固定板2位于所述同步带6的中部，滑块位移传感器8可以进行左右两个方向的移动，从而可以对倾角计3左右两个方向分别对角度进行校核，更加精准，

基于上述结构，本实施例的倾角计的率定装置在具体使用时，率定组合套管的转动端到同步带6的垂直距离恒定，驱动装置驱动所述同步带轮5转动使同步带6移动，从而带动所述率定组合套管随着同步带6反生偏转，控制器接收滑块位移传感器8检测到的位移量，通过正切函数算出率定组合套管的倾斜角度b，b值在滑块位移传感器8上的显示屏上显示，可以直观反映出率定组合套管的倾斜角度，而倾角计3检测到的倾斜角度a可直接读取，比对倾角计的倾斜角度a和率定组合套管的倾斜角度b，判断倾角计3监测到的倾斜角度a是否在允许误差范围内。

具体地，本实施例中，如图3所示，所述率定组合套管包括横杆9，所述横杆9的一端通过轴承10与所述固定板2转动配合，所述横杆9的另一端连接固定有与所述横杆9相垂直的套管11，所述套管11与所述固定板2相平行，所述套管11的外壁上设置有用于夹持所述倾角计3的夹具12，所述倾角计3的轴向与所述套管11的轴向相平行，从结构上保证倾角计3和所述套管11的倾斜量一致，减小测量误差。

所述套管11内滑动设置有滑杆13，为保证滑杆13在套管11内滑动顺畅，滑杆13的直径小于所述套管11的内径，所述滑杆13的上端设置有球头14，所述球头14与所述套管11的内壁间隙配合，所述滑杆13的下端与所述同步带6铰接。

基于上述结构，滑杆13的上端设置球头14既可以保证在滑杆13滑动顺畅时滑杆13与所述套管11具有较高的同轴度，又能防止滑杆13在套管11内摆动影响测量准确度。

本实施例中，所述夹具12与所述套管11连接固定，所述夹具12上具有两个螺栓孔，所述倾角计3的上端具有一个安装孔301和一个弧形槽302，所述安装孔301和所述弧形槽302分别与两个螺栓孔相对应。

在校验开始前，需要对套管11和倾角计3进行调零，使套管11和倾角计3均处于绝对0°位置，倾角计3可以绕着安装孔301顺着所述弧形槽302转动，通过弧形槽302可以对倾角计3进行调零，保证校验的准确度。

本实施例中，所述驱动装置包括用于驱动所述同步带轮5转动的驱动轮15，所述驱动轮15可以选择与所述同步带轮5同轴设置驱动所述同步带轮5转动，也可选择与所述同步带轮5紧密贴合带动所述同步带动5转动，所述驱动轮15上设置有手柄16，转动所述手柄16即可驱动所述同步带轮5转动。

作为本实施例的进一步改进，所述机台1、所述横杆9、所述套管11和所述滑杆13均为不锈钢材料制成的结构件，应用在水电工程领域，不易锈蚀，使用寿命长。

本实施例中，所述控制器可在现有的控制器中进行适应性选择，具体地，所述控制器为PLC控制器或单片机控制器。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上的进一步改进，为更好地实现本发明，特别采取下述结构：

本实施例中，所述驱动装置包括用于驱动所述同步带轮5转动的电机17，所述电机17与所述控制器电连接，所述控制器具有一操作面板，可通过所述操作面板控制电机17的工作和停止。

本实施例中，所述电机17为伺服电机或步进电机，作为较优的选择，所述电机17为伺服电机，伺服电机具有运动精度高的优点。

实施例3：

本实施例1是基于上述实施例1或实施例2的倾角计的率定装置的率定方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：首先将所述率定组合套管的套管11调整处于竖直状态，再将所述倾角计3和所述滑块位移传感器8调零；

步骤S2：通过驱动装置驱动同步带轮5转动，在套管11具有倾斜角度后停止转动同步带轮5，分别读取所述倾角计3的倾斜角度a和滑块位移传感器8上的显示屏上套管11的倾斜角度b；

步骤S3：比对倾斜角度a和倾斜角度b，判断倾角计3是否在允许误差范围内。

作为较优的选择，在步骤S2中，套管11的倾斜角度为-45°～45°。

基于上述操作步骤，在测量时，为提高测量精度，可选择控制器控制伺服电机驱动所述同步带轮5转动，当率定组合套管每变化1°，可停止驱动，对a值和b值进行比对，滑块位移传感器8对应每1°的位移变化量可通过三角函数计算。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种倾角计的率定装置，其特征在于：包括机台(1)和控制器，所述机台(1)上设置有竖向的固定板(2)，所述固定板(2)上转动设置有率定组合套管，所述率定组合套管上设置有倾角计(3)；

所述机台(1)上设置有两个轮架(4)，每个所述轮架(4)上转动设置有同步带轮(5)，所述轮架(4)上还设置有用以驱动所述同步带轮(5)转动的驱动装置，两个轮架(4)上的同步带轮(5)通过同步带(6)连接，所述率定组合套管与所述同步带(6)连接；

所述机台(1)上设置有滑轨(7)，所述滑轨(7)上滑动配合有与所述控制器电连接的滑块位移传感器(8)，所述滑块位移传感器(8)上设置有与所述控制器连接的显示屏，所述滑块位移传感器(8)与所述同步带(6)连接固定，所述率定组合套管和所述同步带(6)的连接处与所述滑块位移传感器(8)和同步带(6)的连接处相对应。

2.根据权利要求1所述的倾角计的率定装置，其特征在于：所述率定组合套管包括横杆(9)，所述横杆(9)的一端通过轴承(10)与所述固定板(2)转动配合，所述横杆(9)的另一端连接固定有与所述横杆(9)相垂直的套管(11)，所述套管(11)的外壁上设置有用于夹持所述倾角计(3)的夹具(12)，所述倾角计(3)的轴向与所述套管(11)的轴向相平行；

所述套管(11)内滑动设置有滑杆(13)，所述滑杆(13)的上端设置有球头(14)，所述球头(14)与所述套管(11)的内壁间隙配合，所述滑杆(13)的下端与所述同步带(6)铰接。

3.根据权利要求2所述的倾角计的率定装置，其特征在于：所述夹具(12)与所述套管(11)连接固定，所述夹具(12)上具有两个螺栓孔，所述倾角计(3)的上端具有一个安装孔(301)和一个弧形槽(302)，所述安装孔(301)和所述弧形槽(302)分别与两个螺栓孔相对应。

4.根据权利要求1～3任一所述的倾角计的率定装置，其特征在于：还包括用于驱动所述同步带轮(5)转动的驱动轮(15)，所述驱动轮(15)的偏心处设置有手柄(16)。

5.根据权利要求1～3任一所述的倾角计的率定装置，其特征在于：还包括用于驱动所述同步带轮(5)转动的电机(17)，所述电机(17)与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的倾角计的率定装置，其特征在于：所述电机(17)为伺服电机或步进电机。

7.根据权利要求2～3任一所述的倾角计的率定装置，其特征在于：所述机台(1)、所述横杆(9)、所述套管(11)和所述滑杆(13)均为不锈钢材料制成的结构件。

8.根据权利要求1～3任一所述的倾角计的率定装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器或单片机控制器。

9.权利要求2～8任一所述的倾角计的率定装置的率定方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：首先将所述率定组合套管的套管(11)调整处于竖直状态，再将所述倾角计(3)和所述滑块位移传感器(8)调零；

步骤S2：通过驱动装置驱动同步带轮(5)转动，在套管(11)具有倾斜角度后停止转动同步带轮(5)，分别读取所述倾角计(3)的倾斜角度a和显示屏上套管(11)的倾斜角度b；

步骤S3：比对倾斜角度a和倾斜角度b，判断倾角计(3)是否在允许误差范围内。

10.根据权利要求9所述的倾角计的率定装置的率定方法，其特征在于：步骤S2中倾斜角度为-45°～45°。

Images