CN202329555U - 一种位移实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种位移实时监测装置，包括：一设置在被测单位上的连接件，一与连接件相连接的拉线，拉线卷绕在一主动轮上，主动轮连接有一从动轮，从动轮轴接在一固定轮B上；从动轮外侧圆周壁还设置有一光感标识带，在固定轮B上设置有一与光感标识带相配合的光传感器，光传感器连接到控制盒上。连接在被测单位上的连接件因为被测单位的位移变化而拉动拉线，拉线再带动主动轮转动，主动轮带动从动轮转动。从动轮转动中，其外侧圆周壁上的光感标识带就发生移位，这个移位情况被光传感器所感知信号，并将这个信号通过有效或无线发送给控制盒，控制盒得出光感标识带的位移数值，再通过计算公式计算出被测单位的位移数值，并在显示单元上显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及位移监测装置技术领域，更具体地说的说是一种位移实时监测装置。
背景技术
目前在很多领域当中都需要用到位移监测，比如水位线、门窗行程、汽车油门及刹车行程等。
专利ZL200810228972.0公开了一种线性位移检测方法，它是以霍尔元件为核心设计的摆动式机械接触滚轮测量位移装置测量线性位移的方法，它以两物体的相对直线运动转变为滚动轮的转动，根据测量滚动轮的转动角度和方向计算位移量，该装置由接触面、固定支架、摆杆、弹簧、霍尔元件、磁柱、滚动轮组成。该位移测量方法的信号检测处理系统由霍尔元件，信号调整电路，单片机、存储器、时钟电路以及通讯显示模块构成。
上述方法应用到其它领域当中，很不实用，不仅因为其复杂的计算方法，还因为其复杂的结构，使其成本很高，故障产生率也高，使用寿命短。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术位移监测结构复杂、成本高、使用寿命短的缺陷，提供了一种结构简单、成本低廉、制造容易、适于广泛推广利用的位移实时监测装置。
为了达到以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种位移实时监测装置，其特征在于，包括：一设置在被测单位上的连接件，一与连接件相连接的拉线，拉线卷绕在一主动轮上，主动轮连接有一从动轮，从动轮轴接在一固定轮B上；
从动轮外侧圆周壁还设置有一光感标识带，在固定轮B上设置有一与光感标识带相配合的光传感器，光传感器连接到控制盒上。
本实用新型的原理：连接在被测单位上的连接件因为被测单位的位移变化而拉动拉线，拉线再带动主动轮转动，主动轮带动从动轮转动。从动轮转动中，其外侧圆周壁上的光感标识带就发生移位，这个移位情况被光传感器所感知信号，并将这个信号通过有效或无线发送给控制盒，控制盒得出光感标识带的位移数值，再通过计算公式计算出被测单位的位移数值，并在显示单元上显示。
这个计算公式有两种情况：（1）当主动轮（可为皮带或链条或直接啮合带动）与主齿轮，它们的角速度相同，而主齿轮、传动轮与从动轮直接齿合，它们的线速度相同，所以光感标识带的位移数值与拉线移动位移数值之比，就是主齿轮轮直径与主动轮轮直径之比，这样就可直接计算得出被测单位的位移数值。
（2）当主动轮和从动轮直接齿合，且为同轴转动时，它们的角速度相同，线速度的关系其实就是半径之比。然而本实用新型在生产时就已经确定好主动轮与从动轮的比例，所以当得出光感标识带移位数值后，就可以通过这个比例对应计算出拉线的运动距离，拉线的运动距离也即被测单位的位移数值。
注：主动轮上的绕线槽可以设置为多条，而且半径可以有大小区别，这样可以满足用户根据需要选择使用。
作为优选，所述光感标识带为明暗顺序变化的挡透光片或置有反光膜的黑光片或者为等间距间隔布置的挡光片和透光片组合。
光感标识带可以为最简单的有明暗顺序变化的挡透光片或置有反光膜的黑光片，而光传感器可以为最简单的光敏接收件（光敏接收件受光度），可以直接通过明暗度差异的间距得出位移数值。
此外最简单的方式可以为计数方式，也就是说设置在从动轮外侧环面上设置光源和间隔布置的挡光片和透光片组合，然后通过光敏接收器记录接收光源次数乘以间距值来得出光感标识带移位数值。当然还可以采用其他相类似原理的方案来的到光感标识带移位数值。
作为优选，光传感器通过有线或无线连接到控制盒上。
有线的方式直接将光传感器通过信号线连接到控制盒上的微处理器上。无线的方式需要增设一个发送单元和一个接收单元，发送单元设置在光传感器上，接收单元设置在微处理器上。此外光传感器上还可以设置小单片机，就可以自行处理一些小的数据存储及计算。控制盒可以为多个，这样可以从多方位注意被测单元的位移动向。
作为优选，固定轮B上设置有一复位弹簧，复位弹簧径向连接在从动轮外侧圆周壁上。
上述结构当中，没有复位装置，在实际当中只能作为一次性检测，而且所能检测的位移也只能是拉线的拉力产生的，往回的推力实现不了主动轮的转动。所以增设复位装置，不但能够弥补这一缺陷，而且还能够解决装置转动的顺畅问题。起始时，还能够因为连接件的重力或者拉动与复位弹簧相持平，所以保持本实用新型静态，当被测单元位移变化，才打破这种平衡。
作为优选，从动轮为内侧环壁置有齿的环齿轮，从动轮通过齿轮组合连接到主动轮上；齿轮组合容置于从动轮内；
齿轮组合包括：与主动轮同轴相连的主传动齿轮和与主传动齿轮相啮合的从传动齿轮。
连接在被测单位上的连接件因为被测单位的位移变化而拉动拉线，拉线再带动主动轮转动，主动轮带动主传动齿轮转动，主传动齿轮带动从传动齿轮转动，从传动齿轮转动带动从动轮转动，从动轮转动中，其外侧圆周壁上的光感标识带就发生移位，这个移位情况被光传感器所感知信号，通过发送元件无线发送这个信号给微处理器，由微处理器得出光感标识带的位移数值，再通过计算公式计算出被测单位的位移数值，并在显示单元上显示。
计算公式如下：因为主传动齿轮、从传动齿轮和从动轮均是啮合关系相连，因为他们是线速度的传递，可以得知这三者在线速度和运动时间均相同的情况下，转动的总行程是相同，即光感标识带位移的数值在这三者间传递是一样的。而主传动齿轮和主动轮是同轴相连，两者是角速度相等的关系，通过角速度转化到线速度的关系，两者其实在转动过程中的行程比就是半径之比。然而本实用新型在生产时就已经确定好主动轮与主传动齿轮的比例，所以当得出光感标识带移位数值后，就可以通过这个比例对应计算出拉线的运动距离，拉线的运动距离也即被测单位的位移数值。
作为优选，主动轮和从动轮之间设置有固定轮A，固定轮A固定在固定轮B上。
固定轮A的设置有利于隔离主动轮与从动轮，使两者运行不受相互干扰。
作为优选，上述装置均收容于一盒体内，仅连接件设置在盒体外侧并通过延伸出盒体外的拉线相连接。
该本实用新型收容在一个盒体内，主要是有利用防尘、防水，提高本实用新型的实用寿命。此外还能够保护本实用新型结构不受外界干扰，使得本实用新型更好更精确的服役。盒体可以是方盒子、圆盒子等各种几何形状的。
作为优选，连接件为搁置在水面上的浮标配重。
在该优选当中，将本实用新型应用于水位线监测技术当中，可以通过浮标配重的升降触动本实用新型得出光感标识带移位数值，从而得出水位线升降位移。
作为优选，连接件为固定在汽车油门或刹车上的卡勾。
在该优选当中，将本实用新型应用于汽车油门或刹车监测技术当中，可以通过汽车油门或刹车的高低触动本实用新型得出光感标识带移位数值，从而得出汽车油门或刹车升高低位移。
作为优选，连接件为固定在门窗开合处的卡扣。
在该优选当中，将本实用新型应用于门窗开合监测技术当中，可以通过门窗开合的宽度触动本实用新型得出光感标识带移位数值，从而得出门窗开合的宽度位移。
有益效果：（1）结构简单、成本低廉、制造容易、适于广泛推广利用的位移实时监测装置。
（2）该本实用新型收容在一个盒体内，主要是有利用防尘、防水，提高本实用新型的实用寿命。此外还能够保护本实用新型结构不受外界干扰，使得本实用新型更好更精确的服役。
附图说明
图1为本实用新型机械组件的结构示意图；
图2为本实用新型电子组件的结构示意图；
图3为本实用新型收容盒体内的结构示意图。
图中：1-主动轮，2-固定轮A，3-主传动齿轮，4-从传动齿轮，5-从动轮，6-固定轮B，7-连接件，8-主轴，9-轴孔，10-副轴，11-光感标识带，12-光传感器，13-复位弹簧，14-定位螺钉，15-固定螺钉，16-微处理器，17-发送单元，18-接收单元，19-显示单元，20-报警单元，21-盒体。
具体实施方式
下面结合具体的实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
实施例1：如图1所示，一种位移实时监测装置，包括：一搁置在水面上的连接件7，连接件7为浮标配重。一与连接件7相连接的拉线，拉线卷绕在一主动轮1上，主动轮1上通过主轴8同轴连接有一主传动齿轮3，主动轮1与主传动齿轮3之间连接有固定轮A2，主动轮1与主传动齿轮3的半径比例为1:3；主轴8穿过固定轮A2上的轴孔9,，固定轮A2固定在固定轮B6上。
主传动齿轮3啮合有一从传动齿轮4，从传动齿轮4啮合有一从动轮5并固定在从动轮5上的副轴10上，主传动齿轮3和从传动齿轮4容置于从动轮5内；从动轮5轴接于一固定轮B6上，固定轮B6上设置有一固定螺钉15，固定螺钉15上连接有一复位弹簧13，复位弹簧13径向连接在从动轮5外侧圆周壁上的定位螺钉14上；从动轮5外侧圆周壁还设置有一光感标识带11。光感标识带11为明暗顺序变化的置有反光膜的黑光片。
在固定轮B6上设置有一与光感标识带11相配合的光传感器12，光传感器12上设置有发射元件17，与发射元件17相配合的接收元件18，接收元件18连接在微处理器16上，微处理器16上还连接有显示单元19和报警单元20。微处理器16、显示单元19、报警单元20和接收元件18置于一控制盒内。
上述装置均收容于一盒体21内，仅连接件7设置在盒体21外侧并通过延伸出盒体21外的拉线相连接。
实用：（1）起始时，因为浮标配重的重力与复位弹簧和水平面浮力相持平，所以保持本实用新型静态。
（2）当浮标配重随着水位的上升或者下降，打破了上述平衡，使得浮标配重随着水位的变化相应上升或者下降，从而使得拉线带动主动轮相应正反转，主动轮带动主传动齿轮转动，主传动齿轮带动从传动齿轮转动，从传动齿轮转动带动从动轮转动中，从动轮转动中，其外侧圆周壁上的明暗顺序变化的置有反光膜的黑光片相对应固定不动的光传感器就发生移位，这个移位情况被光传感器所感知得出明暗变化间距的数值信号，并通过发送元件无线发送这个信号给微处理器，由微处理器得出明暗变化间距的位移数值，再将这个位移数值乘以3来计算出（通过主动轮与主传动齿轮的1:3的比例得到）水位上升或者下降的位移数值，并在显示单元上显示。
实施例2：连接件7为固定在汽车油门或刹车上的卡勾（图中未示出）。微处理器16、显示单元19、报警单元20和接收元件18置于一控制盒内。且这种控制盒布置有2个，其内接收元件18均与上述发送元件17相适配。光感标识带11为明暗顺序变化的挡透光片。
其余同实施例1。
实用：（1）起始时，因为汽车油门或刹车上的卡勾拉力与复位弹簧相持平，所以保持本实用新型静态。
（2）当汽车油门或刹车被作用而呈现高低差异时，打破了上述平衡，使得卡勾随着汽车油门或刹车高低变化相应呈现位移差异，从而使得拉线带动主动轮相应正反转，主动轮带动主传动齿轮转动，主传动齿轮带动从传动齿轮转动，从传动齿轮转动带动从动轮转动中，从动轮转动中，其外侧圆周壁上的明暗顺序变化的挡透光片相对应固定不动的光传感器就发生移位，这个移位情况被光传感器所感知得出明暗变化间距的数值信号，并通过发送元件无线发送这个信号给微处理器，由微处理器得出明暗变化间距的位移数值，再将这个位移数值乘以3来计算出（通过主动轮与主传动齿轮的1:3的比例得到）汽车油门或刹车高低位移数值，并在显示单元上显示。
实施例3：连接件7为固定在门窗开合处的卡扣（图中未示出）。光感标识带11为等间距间隔布置的挡光片和透光片组合。微处理器16、显示单元19、报警单元20和接收元件18置于一控制盒内。且这种控制盒布置有3个，其内接收元件18均与上述发送元件17相适配。
其余同实施例1。
实用：（1）起始时，因为门窗上开合处的卡扣拉力与复位弹簧相持平，所以保持本实用新型静态。
（2）当门窗被作用打开或关闭而呈现开合度差异时，打破了上述平衡，使得卡扣随着门窗被作用打开或关闭的变化相应呈现位移差异，从而使得拉线带动主动轮相应正反转，主动轮带动主传动齿轮转动，主传动齿轮带动从传动齿轮转动，从传动齿轮转动带动从动轮转动中，从动轮转动中，其外侧圆周壁上的等间距间隔布置的挡光片和透光片组合相对应固定不动的光传感器就发生移位，这个移位情况被光传感器所感知得出挡光和透光的次数信号，并通过发送元件无线发送这个信号给微处理器，由微处理器得出用次数乘以相应挡光片或者透光片的间距数值就得到位移数据，再将这个位移数值乘以3来计算出（通过主动轮与主传动齿轮的1:3的比例得到）门窗开合度的位移数值，并在显示单元上显示。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1. 一种位移实时监测装置，其特征在于，包括：一设置在被测单位上的连接件，一与连接件相连接的拉线，拉线卷绕在一主动轮上，主动轮连接有一从动轮，从动轮轴接在一固定轮B上；
从动轮外侧圆周壁还设置有一光感标识带，在固定轮B上设置有一与光感标识带相配合的光传感器，光传感器连接到控制盒上。
2. 根据权利要求1所述的位移实时监测装置，其特征在于，所述光感标识带为明暗顺序变化的挡透光片或置有反光膜的黑光片或者为等间距间隔布置的挡光片和透光片组合。
3. 根据权利要求2所述的位移实时监测装置，其特征在于，光传感器通过有线或无线连接到控制盒上。
4. 根据权利要求1所述的位移实时监测装置，其特征在于，固定轮B上设置有一复位弹簧，复位弹簧径向连接在从动轮外侧圆周壁上。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的位移实时监测装置，其特征在于，从动轮为内侧环壁置有齿的环齿轮，从动轮通过齿轮组合连接到主动轮上；齿轮组合容置于从动轮内；
齿轮组合包括：与主动轮同轴相连的主传动齿轮和与主传动齿轮相啮合的从传动齿轮。
6. 根据权利要求5所述的位移实时监测装置，其特征在于，主动轮和从动轮之间设置有固定轮A，固定轮A固定在固定轮B上。
7. 根据权利要求6所述的位移实时监测装置，其特征在于，上述装置均收容于一盒体内，仅连接件设置在盒体外侧并通过延伸出盒体外的拉线相连接。
8. 根据权利要求7所述的位移实时监测装置，其特征在于，连接件为搁置在水面上的浮标配重。
9. 根据权利要求7所述的位移实时监测装置，其特征在于，连接件为固定在汽车油门或刹车上的卡勾。
10. 根据权利要求7所述的位移实时监测装置，其特征在于，连接件为固定在门窗开合处的卡扣。
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