一种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置，包括电源系统、数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器、地磁感应系统；所述地磁感应系统通过IIC总线与空间运动传感器连接；所述空间运动传感器通过IIC总线与数据处理单元连接；所述数据处理单元与数据传输和存储单元连接；所述电源系统通过连接数据处理单元给数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器和地磁感应系统供电。本实用新型专利技术克服了现有能旋转振捣头的振捣车都没有测量振捣头旋转角度的装置的缺陷，能直观地将振捣头旋转角度进行显示和记录，给后期振捣点位统计和分析振捣点位过振、欠振、漏振带来方便，且解算速度快，稳定性极高。

A device for measuring the rotation angle of vibrator head based on space motion sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置
本技术涉及混凝土振捣车振捣头旋转角度监测，具体地讲是一种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置。
技术介绍
混凝土振捣是混凝土浇筑的关键工艺，工艺过程中振捣质量的监测与控制是混凝土质量控制的重要环节之一。在目前的施工现场振捣质量控制过程中，通过现场指挥或者通过现场操作人员对混凝土振捣范围进行目测，凭借经验方式来控制振捣范围是否全面。具体而言，通过操作员对混凝土的堆积、泛浆等现象进行观察从而确定混凝土是否已振捣，当混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆则认为混凝土已振捣密实。在此过程中是利用人工识别振捣棒旋转位置，而无法根据振捣棒旋转角度来评估振捣质量，且在实际操作中，操作人员难以做到对混凝土振捣现象的精确判断，根据个人经验操作主观性和随意性较强。振捣质量的监测与控制在很大程度上是受人为因素和工作条件的影响，难以避免因振捣棒插入位置偏差导致的漏振问题，易于产生质量缺陷且难以及时获知和处理质量缺陷，为此期望寻求一种技术方案，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置，该装置能够快速解算出振捣头当前角度且稳定性极高。实现本技术的技术方案是：一种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置，其特征在于：包括电源系统、数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器、地磁感应系统；所述地磁感应系统通过IIC总线与空间运动传感器连接；所述空间运动传感器通过IIC总线与数据处理单元连接；所述数据处理单元与数据传输和存储单元连接；所述电源系统通过连接数据处理单元给数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器和地磁感应系统供电。所述空间运动传感器采用高精度空间运动传感器芯片MPU-6050，感应振捣头旋转过程中产生的加速度和角速度。所述数据处理单元采用高性能CPU处理器。所述高性能CPU处理器采用高性能单片机。所述电源系统负荷全量程变化要求电源输出纹波小于等于20mV。本技术的有益效果是：1、本技术克服了现有能旋转振捣头的振捣车都没有测量振捣头旋转角度的装置的缺陷，不仅能直观地将振捣头旋转角度进行显示和记录，还给后期振捣点位统计和分析振捣点位过振、欠振、漏振带来方便。2、本技术基于空间运动传感器（MPU6050）加高性能的微处理器和先进的动力学解算，能够快速解算出振捣头当前角度且稳定性极高。附图说明图1为本技术实施例的连接结构示意图。图中标号：1—电源系统，2—数据处理单元，3—空间运动传感器，4—地磁感应系统，5—数据传输和存储单元。具体实施方式如图1所示，一种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置，包括电源系统1、数据处理单元2、数据传输和存储单元5、空间运动传感器3、地磁感应系统4；所述地磁感应系统4通过IIC总线与空间运动传感器3连接；所述空间运动传感器3通过IIC总线与数据处理单元2连接；所述数据处理单元2与数据传输和存储单元5连接；所述电源系统1通过连接数据处理单元2给数据处理单元2、数据传输和存储单元5、空间运动传感器3和地磁感应系统4供电。所述空间运动传感器3采用高精度空间运动传感器芯片MPU-6050，感应振捣头旋转过程中产生的加速度和角速度。所述数据处理单元2采用高性能单片机。所述电源系统1负荷全量程变化要求电源输出纹波小于等于20mV。本技术的工作原理及工作过程是：电源系统1为数据处理单元2、数据传输和存储单元5、空间运动传感器3、地磁感应系统4提供电源。为确保电路中各单元电路工作稳定，电源系统负荷全量程变化要求电源输出纹波小于等于20mV。空间运动传感器3，采用高精度空间运动传感器芯片MPU-6050（该芯片内部包含三轴陀螺仪+三轴加速度）感应振捣头旋转过程中产生的加速度和角速度，并通过IIC总线实时传输至数据处理单元2。数据处理单元2接收空间运动传感器3（MPU6050）输出的三轴加速度和角速度，实际通过加速度和角速度可以得到绕X轴旋转的Pitch和绕Z轴旋转Roll角，但振捣车振捣头在未旋转时，振捣车振动或周围有电机运行时产生振动均会产生加速度，而空间运动传感器无法识别能反应振捣头旋转时产生的加速度信号，从而采集到过多的干扰信号，另一方面，通过对角速度积分也可以得到Pitch和Roll角，但是会产生累积误差，所以必须通过数据处理单元给三轴加速度和角速度不同的权值，把它们结合到一起进行修正，得出真实有效的Pitch角和Roll角。地磁感应系统4，用于采集地磁场信号，输出与北的角度偏差，数值是0-360度，高性能单片机通过空间运动传感器3的IIC总线获取地磁场传感器4输出的信号并进行姿态融合解算，该信号主要用来校准方位，确保基准方位固定。数据传输和存储单元5，主要将解算完成的角度信号以通讯方式对外输出，如果通讯链路异常，实时解算出来的角度信号会被储存在该电路单元，待通讯恢复后再按既定的规约传输到服务器。需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本技术对各种可能的组合方式不再进行描述。上面参照实施例对本技术进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本技术总体构思下的变化和修改，均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置，其特征在于：包括电源系统、数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器、地磁感应系统；所述地磁感应系统通过IIC总线与空间运动传感器连接；所述空间运动传感器通过IIC总线与数据处理单元连接；所述数据处理单元与数据传输和存储单元连接；所述电源系统通过连接数据处理单元给数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器和地磁感应系统供电。/n

【技术特征摘要】
1.种基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置，其特征在于：包括电源系统、数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器、地磁感应系统；所述地磁感应系统通过IIC总线与空间运动传感器连接；所述空间运动传感器通过IIC总线与数据处理单元连接；所述数据处理单元与数据传输和存储单元连接；所述电源系统通过连接数据处理单元给数据处理单元、数据传输和存储单元、空间运动传感器和地磁感应系统供电。


2.据权利要求1所述基于空间运动传感器的振捣车振捣头旋转角测量装置，其特征在于：所述空间运动传感器采用高精度空...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫廷伟，李杰，唐林，陆晓阳，
申请(专利权)人：德阳瑞能电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51