CN205262457U - 干滩长度测量装置 - Google Patents
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Abstract
干滩长度测量装置，设有一个由单片机作为主控元件的控制单元和一个内置有激光发送装置以及激光接收装置的机头，该测量装置包括底座、中轴、第一电机和第二电机，中轴通过用于调节其方位的调节支座固定在底座上，底座两端的侧板上设有弧形孔，调节支座的两端通过紧固螺钉固定在弧形孔中；中轴上设有用于固定第一电机的电机座，第二电机通过螺旋传动机构实现第一电机的电机座的俯仰运动，第一电机的驱动轴分别与机头以及用于测量机头转动位置信息的旋转编码器传动连接。该测量装置可固定在远离尾矿干滩的位置，避免因干滩沉陷造成设备被埋没的缺陷；通过控制单元实时控制三个电机的工作，实现机头的位置调整，能够实现对干滩面的远程测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及干滩长度测量领域，具体的说是一种干滩长度测量装置。
背景技术
在尾矿库安全技术领域中，尾矿库主要是通过尾矿坝拦截尾矿矿浆中的固体尾矿和水，随着矿浆中水的汇聚，固体尾矿由于受到水的冲击而在尾矿坝的拦截面上形成沉积体，沉积体的表层露出水面部分通常被称为干滩；干滩的最高点位于干滩与尾矿坝外坡的交汇处，此处通常被称为滩顶；干滩的滩顶至尾矿库内水边边面之间的水平距离通常被称为干滩长度。干滩长度是衡量尾矿库是否安全运行的重要指标，如果超标可能引发库内水位漫顶、尾矿库溃坝等安全事故，因此，必须对尾矿库的干滩长度进行测量。
目前，对尾矿库的干滩长度进行测量的方法主要有光学图像识别法和坡度推算法。其中，光学图像识别法和激光折线推断法受气候条件的影响十分严重，在大风扬沙、大雾、大雨或夜晚等能见度较低的情况下，摄像头无法获取到尾矿库的清晰图像，这种方法此时的测量精度极低，甚至无法完成测量；如申请号为2010101622102的发明专利，公开一种测量干滩坡度和长度的装置和方法，是根据干滩顶部的高程和水位面高程以及干滩的坡度，求出干滩的长度。而由于干滩滩面沉积过程不规则，由尾矿所形成的干滩为松软状态，固定在干滩顶部边两头的两根直杆会由于自身重量以及其上设置的激光器、光电器件的重量而产生沉陷或倾斜，造成测量结果产生误差；同时，由于干滩上尾矿的增加，直杆会被逐渐埋没而无法回收，需要阶段性的重新埋设直杆，造成设备资源的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有技术中，干滩长度测量装置易受干滩滩面状态影响，进而造成测量误差大、设备资源浪费的缺陷，提供一种干滩长度测量装置。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：干滩长度测量装置，设有一个由单片机作为主控元件的控制单元和一个内置有用于测量干滩长度的激光发送装置以及配套的激光接收装置的机头，该测量装置包括底座、中轴、第一电机和第二电机，所述的中轴通过用于调节其方位的调节支座固定在底座上，底座两端的侧板上设有弧形孔，调节支座的两端通过紧固螺钉固定在弧形孔中；中轴上设有用于固定第一电机的电机座，第二电机通过螺旋传动机构实现第一电机的电机座的俯仰运动，第一电机的驱动轴分别与机头以及用于测量机头转动位置信息的旋转编码器传动连接。
本发明中，第二电机通过螺旋传动机构实现第一电机的电机座的俯仰运动，主要有两种设置形式：其一，第二电机的驱动轴通过万向节连接有螺杆，螺杆上套设有与其螺纹连接的摆动丝套，所述的摆动丝套铰接在调节支座上，第二电机固定在第一电机的电机座上；其二、第二电机的驱动轴通过万向节连接有螺杆，螺杆上套设有与其螺纹连接的摆动丝套，所述的摆动丝套铰接在第一电机的电机座上，第二电机固定在底座上。
为更好的保障所用设备的使用寿命，在机头上对应于激光发送和接收路径的部位铰接有开合门，机头内设有与开合门连接的拉杆、与拉杆铰接的摇臂以及控制摇臂进给运动的第三电机，控制单元控制第三电机的工作状态，实现拉杆的推拉动作，进而实现开合门的开闭动作。
所述的机头内设有对应于激光发送和接收路径的激光衰减器，底座上固定有与控制单元电连接的接线盒。
所述的旋转编码器的固定座固定在第一电机的电机座上。
所述底座两端的侧板上设有弧形孔，调节支座的两端通过紧固螺钉固定在弧形孔中，可调整调节支座的端部在弧形孔中位置，然后通过紧固螺钉将调节支座固定在底座上，能够通过调节支座实现中轴带动机头的左右位置调整。该测量装置通过第二电机控制中轴带动机头的自动俯仰运动，第二电机的驱动轴通过万向节连接有螺杆，螺杆上套设有与其螺纹连接的摆动丝套，所述的摆动丝套铰接在调节支座上，控制单元控制第二电机工作，使其驱动螺杆在摆动丝套中转动，实现螺杆在高度方向的调整，进而带动中轴实现其俯仰运动。
有益效果：该测量装置可通过将底座固定在远离尾矿干滩的位置，避免因干滩沉陷造成测量结果产生误差和设备被埋没的缺陷；通过控制单元实时控制三个电机的工作，实现机头的位置调整，机头内部设置的激光器对干滩面的扫描、测量，能够实现对干滩面的远程测量；该测量装置基于激光的水吸收特性和漫反射特性，可以完成对干滩长度的高精度自动化实时测量，不易受到干滩垒坝、日夜更替以及光照的影响。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记：1、底座，2、机头，201、开合门，202、拉杆，203、摇臂，204、第三电机，3、中轴，4、调节支座，5、第一电机，501、电机座，6、第二电机，7、旋转编码器，701、固定座，8、螺杆，9、摆动丝套，10、弧形孔，11、接线盒，12、激光发送装置，13、激光接收装置。
具体实施方式
如图1所示的干滩长度测量装置，设有一个由单片机作为主控元件的控制单元，该测量装置包括底座1、机头2、中轴3、第一电机5和第二电机6，底座1上固定有与控制单元电连接的接线盒11。中轴3通过用于调节其方位的调节支座4固定在底座1上，底座1相对设置的侧板上设有弧形孔，调节支座4的两端通过紧固螺钉固定在弧形孔中，通过手动调整调节支座4在弧形孔中的位置，能够实现中轴3左右倾斜角度的调整。
中轴3上设有用于固定第一电机5的电机座501，第一电机5的驱动轴分别与机头2和旋转编码器7传动连接，旋转编码器7用于测量机头2旋转位置信息，旋转编码器7的固定座701固定在第一电机5的电机座501上。机头2内设有用于测量干滩长度的激光发送装置12和配套的激光接收装置13，机头2内还设有对应于激光发送和接收路径的激光衰减器。所述的第二电机6通过螺旋传动机构实现第一电机5的电机座501的俯仰运动，具体的设置结构有两种实施方式：（1）、第一电机5的电机座501上设有用于控制中轴3俯仰转动的第二电机6，第二电机6的驱动轴通过万向节连接有螺杆8，螺杆8上套设有与其螺纹连接的摆动丝套9，摆动丝套9铰接在调节支座4上，通过第二电机6带动螺杆8在摆动丝套9中的升降运动，实现中轴的俯仰摆动；（2）、第二电机6的驱动轴通过万向节连接有螺杆8，螺杆8上套设有与其螺纹连接的摆动丝套9，所述的摆动丝套9铰接在第一电机5的电机座501上，第二电机6固定在底座1上。
为保证主要设备不受自然条件影响，在机头2上铰接有对应于激光发送和接收路径的开合门201，机头2内设有与开合门201连接的拉杆202、与拉杆202铰接的摇臂203以及控制摇臂203进给运动的第三电机204。
该测量装置通过人工对调节支架位置的调整，实现第一电机的电机座的左右倾斜位置调整。该测量装置在测量过程的运动包括：（1）、机头通过硬连接器与第一电机的驱动轴形成硬链接，第一电机的驱动轴转动，机头就同步转动；（2）、旋转编码器通过软连接器也与第一电机的驱动轴连接，第一电机的驱动轴转动，旋转编码器就同步转动；（3）、第二电机通过螺旋传动机构为机头的俯仰摆动提供动力，螺旋传动机构由螺杆以及与螺杆螺纹连接的螺母组成。
该测量装置不直接安装在干滩面上，而是安装在干滩外部山体上，即使干滩出现沉陷或倾斜，亦不会对测量装置造成影响，避免因干滩上尾矿增加或干滩沉陷，造成设备被埋没无法回收的缺陷。
Claims (7)
1.干滩长度测量装置，设有一个由单片机作为主控元件的控制单元和一个内置有用于测量干滩长度的激光发送装置（12）以及配套的激光接收装置（13）的机头（2），其特征在于：该测量装置包括底座（1）、中轴（3）、第一电机（5）和第二电机（6），所述的中轴（3）通过用于调节其方位的调节支座（4）固定在底座（1）上，底座（1）两端的侧板上设有弧形孔，调节支座（4）的两端通过紧固螺钉固定在弧形孔中；中轴（3）上设有用于固定第一电机（5）的电机座（501），第二电机（6）通过螺旋传动机构实现第一电机（5）的电机座（501）的俯仰运动，第一电机（5）的驱动轴分别与机头（2）以及用于测量机头（2）转动位置信息的旋转编码器（7）传动连接。
2.根据权利要求1所述的干滩长度测量装置，其特征在于：所述的第二电机（6）的驱动轴通过万向节连接有螺杆（8），螺杆（8）上套设有与其螺纹连接的摆动丝套（9），所述的摆动丝套（9）铰接在调节支座（4）上，第二电机（6）固定在第一电机（5）的电机座（501）上。
3.根据权利要求1所述的干滩长度测量装置，其特征在于：所述的第二电机（6）的驱动轴通过万向节连接有螺杆（8），螺杆（8）上套设有与其螺纹连接的摆动丝套（9），所述的摆动丝套（9）铰接在第一电机（5）的电机座（501）上，第二电机（6）固定在底座（1）上。
4.根据权利要求1所述的干滩长度测量装置，其特征在于：所述的机头（2）上铰接有对应于激光发送和接收路径的开合门（201），机头（2）内设有与开合门（201）连接的拉杆（202）、与拉杆（202）铰接的摇臂（203）以及控制摇臂（203）进给运动的第三电机（204）。
5.根据权利要求1或4所述的干滩长度测量装置，其特征在于：所述的机头（2）内设有对应于激光发送和接收路径的激光衰减器。
6.根据权利要求1所述的干滩长度测量装置，其特征在于：所述的底座（1）上固定有与控制单元电连接的接线盒（11）。
7.根据权利要求1所述的干滩长度测量装置，其特征在于：所述的旋转编码器（7）的固定座（701）固定在第一电机（5）的电机座（501）上。
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| CN114088048A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-25 | 刘春太 | 地理多用途测量仪 |
| CN114088048B (zh) * | 2021-11-16 | 2024-06-04 | 刘春太 | 地理多用途测量仪 |
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2015
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