CN2495987Y

CN2495987Y - 电子式垂直水平度遥测仪

Info

Publication number: CN2495987Y
Application number: CN 01254068
Authority: CN
Inventors: 奚文浩
Original assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2002-06-19
Anticipated expiration: 2011-10-09

Abstract

本实用新型涉及垂直水平度测量仪。一种电子式垂直水平度遥测仪,由传感器和控制电路组成,传感器包括遮光片及遮光片支撑装置、至少二只发光二极管和相对应的二只光敏电阻,传感器置于密封外壳内,传感器输出电路由C点、A点、D点引出线引出,传感器电路由发光二极管(LED1、LED2)、光敏电阻(R1、R2)、保护电阻(RD)、调零位电阻(Rf)组成;控制电路包括指示电路、电源电路,指示电路包括可调电位器(RK)串联电阻(RL)后与电流计并联,C点、B点间串联电阻(R3),D点、B点间串联电阻(R4),光敏电阻(R1、R2)、电阻(R3、R4)和指示电路组成电桥电路。本实用新型具有较高的检测精度,并能进行长距离遥测。

Description

电子式垂直水平度遥测仪

技术领域

本实用新型涉及垂直水平度测量仪。

背景技术

在工程建设和建筑施工中，经常需要检查施工的质量，其中很重要的一项工作就是测量梁、桩、墙面、平面等建筑物和设备安装的垂直水平度。现有的垂直水平度测量仪大都采用机械式，最普通的是铁水平尺，它利用水泡上浮的原理测量垂直水平度，如果产生倾斜，水泡将向位置高的一方浮动，从而显示倾斜度的值，但它不能发出电气信号，测量精度也有限。中国专利98245687.5公开了一种垂直、水平度测量仪，该测量仪由测量体、放大机构、刻度尺、调节旋钮及锁定装置组成；日本专利JP 63006411A公开了一种垂直水平度测量仪，该测量仪通过倾斜地支撑一个气泡管在一个摆体上，来减少振动的影响并获得较高的精度。它们都采用机械式的测量方式，不能发出电气信号，不能进行遥测，在一些高度很高和有毒有害场合，以及一些需长时间监测的部位，无法进行测量。另一种测量仪器是经纬仪，可进行非常精确的垂直水平度测量，但价格昂贵，使用受到限制。

发明内容

本实用新型克服了机械式垂直水平度测量仪测量精度低、不能发出电气信号的缺陷，而是采用一种电子式垂直水平度遥测仪，不但具有较高的检测精度，而且能进行长距离遥测。能较精确地测量设备、建筑物等物体的垂直水平度，且安装简单，可实现实时监测。

本实用新型是这样实现的：一种电子式垂直水平度遥测仪，由传感器和控制电路组成，传感器包括遮光片及遮光片支撑装置、至少二只发光二极管和相对应的二只光敏电阻，遮光片置于二只发光二极管和二只光敏电阻之间，发光二极管和光敏电阻被固定在传感器内壁上，遮光片支撑装置为遮光片悬挂在架于支架上的转动轴上，支架固定在传感器内壁上，传感器置于密封外壳内，传感器输出电路由C点、A点、D点引出线引出，传感器电路由C点一路串联光敏电阻R1至A点，D点一路串联光敏电阻R2至A点，C点另一路串联保护电阻RD至调零位电阻Rf，调零位电阻Rf一端串联发光二极管LED1至D点，调零位电阻Rf另一端串联发光二极管LED2至D点；控制电路包括指示电路、电源电路，指示电路两端点为A点、B点，指示电路包括可调电位器RK串联电阻RL后与电流计I并联，电源电路由直流电源和三端稳压器组成，C点引出线接三端稳压器一端，三端稳压器另二端分别接直流电源正负极，D点引出线接直流电源负极，A点引出线接指示电路，C点、B点间串联电阻R3，D点、B点间串联电阻R4，光敏电阻R1、光敏电阻R2、电阻R3、电阻R4和指示电路组成电桥电路。

上述电子式垂直水平度遥测仪中，所述控制电路还包括输出报警电路，输出报警电路由二只光耦合器G1、G2、集成块IC和二只继电器J1、J2组成，报警电路两端点为A点和B点，报警电路A点一路由限流电阻R5串联光耦合器G1后与A点另一路由限流电阻R6串联光耦合器G2后并联于B点，光耦合器G1和G2另二端分别接入集成块IC输入端和接入直流电压，光耦合器G1、G2分别接有接地电阻RG1、RG2，集成块IC输入端还接有直流电压和接地点，集成块IC输出分别接继电器J1和J2，继电器J1和J2接有直流电压。

上述电子式垂直水平度遥测仪中，所述遮光片支撑装置包括连杆、闭合线圈、永久磁铁和转动轴，遮光片经连杆与闭合线圈相连，闭合线圈悬挂在架于支架上的转动轴上，闭合线圈中间装有一个永久磁铁，永久磁铁固定在支架上。

本实用新型的工作原理是利用光敏电阻值随光照强度大小而变化的特性来精确测量被测物的倾斜度变化。采用的结构分为两部分，一个是呈封闭型的传感器，传感器安装在所需测量的建筑物、设备等物体上；另一个是指示和控制部分，用于信号转换和显示报警等。遥测仪还可根据实际测量对象调节测量精度和范围。本实用新型具有防风、防雨、防晒、防振动等特点，安装简单、维修容易，可应用于建筑施工和设备安装工程中，还可安装在高楼、烟囱等外表面，实时监测是否有倾斜、摇动等情况，适时发出报警信息，并可用作重要设备的在线检测仪，随时监测设备的运行状况。

附图说明

图1为本实用新型电子式垂直水平度遥测仪电子线路示意图，图2为传感器内遮光片连接结构示意图。图中：1遮光片，2连杆，3永久磁铁，4闭合线圈，5转动轴，6支架，7传感器内壁。

实施例

参见图1、图2，一种电子式垂直水平度遥测仪，包括传感器和控制电路，传感器包括遮光片1及遮光片支撑装置、至少二只发光二极管LED1、LED2和相对应的二只光敏电阻R1、R2，遮光片1置于二只发光二极管和二只光敏电阻之间，由发光二极管和光敏电阻组成的两组元件相互正对，发光二极管和光敏电阻被固定在传感器内壁上；遮光片支撑装置包括连杆2、闭合线圈4、永久磁铁3和转动轴5，遮光片1经连杆2与闭合线圈4相连，闭合线圈4悬挂在架于支架6上的转动轴5上，闭合线圈4中间装有一个永久磁铁3，永久磁铁4固定在支架6上，支架6固定在传感器内壁7上。传感器置于密封外壳内。遮光片支撑装置具有电磁阻尼功能，当传感器因振动引起遮光片1频繁摆动或因倾斜造成指示不稳定时，遮光片1相对永久磁铁3产生转动，带动闭合线圈4摆动，根据电磁感应定律，永久磁铁3产生的磁场会对闭合线圈4作用一反力矩，阻碍闭合线圈4的摆动，从而使遮光片1迅速稳定。这不但使测量读数保持稳定，提高测量精度，而且还能较好地使遮光片1和指针正确的自动恢复零位。所以当首次零位调整好后，可以较长时间地保持零位的准确和稳定。传感器被安装在被测物体上，当被测物无倾斜时，传感器外壳和遮光片都保持竖直，发光二极管照到两个光敏电阻上的光强相等，两个光敏电阻值相等。当被测物发生倾斜时，由于重力作用，遮光片1仍会保持竖直，而传感器外壳随被测物发生倾斜，从而造成两个光敏电阻接受到的光强不同，因此两个光敏电阻值一个减小，一个增大，这样就可根据电阻值的变化来检测被测物的垂直水平度变化。

参见图1，图中虚线框表示传感器电路，传感器输出电路由C点、A点、D点引出线引出，引出线可实现信号远传和遥测。传感器电路由C点一路串联光敏电阻R1至A点，D点一路串联光敏电阻R2至A点，C点另一路串联保护电阻RD至调零位电阻Rf，调零位电阻Rf一端串联发光二极管LED1至D点，调零位电阻Rf另一端串联发光二极管LED2至D点；控制电路包括指示电路、电源电路、以及输出报警电路，指示电路两端点为A点、B点，指示电路包括可调电位器RK串联电阻RL后与电流计I并联，电源电路由直流电源和三端稳压器组成，C点引出线接三端稳压器一端，三端稳压器另二端分别接直流电源正负极，三端稳压器型号为7805，三端稳压器输出5伏直流电压，即C点电压为直流电压5伏，整个遥测仪的电源都由稳压器提供的5伏直流电压。D点引出线接直流电源负极，A点引出线接指示电路，C点、B点间串联电阻R3，D点、B点间串联电阻R4，光敏电阻R1、光敏电阻R2、电阻R3、电阻R4和指示电路组成电桥电路。当传感器保持竖直位置时，光敏电阻R1＝R2、U_A＝U_B，A、B间无电流，电流计I指针指向零位。当传感器产生倾斜时，A、B的电位不相等并产生电流，从而驱动电流计I指针偏转，电流的大小就可表示被测物的倾斜度大小。可调电位器RK用于调节测量精度和范围，RK值越大，同样倾斜度时A、B间电流越大，指针偏转度越大，测量精度越高，同时由于电流计指示范围是一定的，故测量范围相对要缩小一些。因此本实用新型的测量精度可以较高，能够分辨0.1度的垂直水平度变化。实际应用中，可根据需要选择不同的电阻RL和指示仪，以满足不同的测量精度和范围要求

电子式垂直水平度遥测仪还包括输出报警电路，输出报警电路由二只光耦合器G1、G2、集成块IC和二只继电器J1、J2组成，报警电路两端点为A点和B点，报警电路A点一路由限流电阻R5串联光耦合器G1后与A点另一路由限流电阻R6串联光耦合器G2后并联于B点，光耦合器G1和G2另二端分别接入集成块IC输入端和接入直流电压5伏，光耦合器G1、G2分别接有接地电阻RG1、RG2，集成块IC输入端还接有直流电压5伏和接地点，集成块IC型号为2003，集成块IC输出分别接继电器J1和J2，继电器J1和J2接有直流电压5伏。当被测物倾斜度超过允许值时，遥测仪的控制电路就会发出报警信号。当倾斜度增大，U_AB逐渐升高，达到一定值时，集成块IC输出信号控制继电器J1或J2动作，控制各外接设备进行声音、闪烁报警等，实现较长时间状态监测。

Claims

1.一种电子式垂直水平度遥测仪，其特征是由传感器和控制电路组成，传感器包括遮光片及遮光片支撑装置、至少二只发光二极管(LED1、LED2)和相对应的二只光敏电阻(R1、R2)，遮光片置于二只发光二极管和二只光敏电阻之间，发光二极管和光敏电阻被固定在传感器内壁上，遮光片支撑装置为遮光片悬挂在架于支架上的转动轴上，支架固定在传感器内壁上，传感器置于密封外壳内，传感器输出电路由C点、A点、D点引出线引出，传感器电路由C点一路串联光敏电阻(R1)至A点，D点一路串联光敏电阻(R2)至A点，C点另一路串联保护电阻(RD)至调零位电阻(Rf)，调零位电阻(Rf)一端串联发光二极管(LED1)至D点，调零位电阻(Rf)另一端串联发光二极管(LED2)至D点；控制电路包括指示电路、电源电路，指示电路两端点为A点、B点，指示电路包括可调电位器(RK)串联电阻(RL)后与电流计并联，电源电路由直流电源和三端稳压器组成，C点引出线接三端稳压器一端，三端稳压器另二端分别接直流电源正负极，D点引出线接直流电源负极，A点引出线接指示电路，C点、B点间串联电阻(R3)，D点、B点间串联电阻(R4)，光敏电阻(R1)、光敏电阻(R2)、电阻(R3)、电阻(R4)和指示电路组成电桥电路。

2.根据权利要求1所述的电子式垂直水平度遥测仪，其特征是控制电路还包括输出报警电路，输出报警电路由二只光耦合器(G1、G2)、集成块(IC)和二只继电器(J1、J2)组成，报警电路两端点为A点和B点，报警电路A点一路由限流电阻(R5)串联光耦合器(G1)后与A点另一路由限流电阻(R6)串联光耦合器(G2)后并联于B点，光耦合器(G1)和光耦合器(G2)另二端分别接入集成块(IC)输入端和接入直流电压，光耦合器(G1、G2)分别接有接地电阻(RG1、RG2)，集成块(IC)输入端还接有直流电压和接地点，集成块(IC)输出分别接继电器(J1)和继电器(J2)，继电器(J1)和继电器(J2)接有直流电压。

3.根据权利要求1或2所述的电子式垂直水平度遥测仪，其特征是遮光片支撑装置包括连杆、闭合线圈、永久磁铁和转动轴，遮光片经连杆与闭合线圈相连，闭合线圈悬挂在架于支架上的转动轴上，闭合线圈中间装有一个永久磁铁，永久磁铁固定在支架上。