一种用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒制造技术

本发明专利技术提供了一种用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，包括基座、倾斜仪PCB板和继电开关，内防护罩，以及外防护罩，内防护罩的侧面设有多个加热模块，外防护罩上设有弱电和强电防水接线口；倾斜仪通过3组调平螺钉安装于基座上；PCB板上集成有温湿度传感器和单片机，单片机连接弱电防水接线口；继电开关的弱电口与PCB板连接，强电输出口与加热模块连接，强电输入口与强电防水接线口连接。本发明专利技术通过调平机构可以便捷地对倾斜仪进行调平，保证倾斜仪测量零点在最佳精度范围内；此外，该环境监测与调控盒可利用PCB和加热模块，实现环境监测与调控盒内温湿度的实时检测与控制，保证倾斜仪稳定的测量环境。保证倾斜仪稳定的测量环境。保证倾斜仪稳定的测量环境。

【技术实现步骤摘要】
一种用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒


[0001]本专利技术涉及一种用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒。基于本专利技术可对高精度倾斜仪进行安装和调平，在测量外界环境变化的情况下，可保证倾斜仪测量环境始终保持在最佳温度、湿度范围内。

技术介绍

[0002]双轴倾斜仪是一种高精度、高灵敏度的角度测量设备，其原理是利用CCD相机和内部的精密光学器件，实现被测量物体绕水平面内两个正交轴倾斜的角度测量，高精度倾斜仪测角分辨率可达0.001mrad，即0.2角秒。高精度双轴倾斜仪的绝对精度与安装平面度、测量环境温度和湿度的稳定程度有关。以一种典型的高精度双轴倾斜仪为例，其安装平面度要求在0.01mm以内，保持最佳测量精度量程时需要的平台倾斜度在
±
1.51mrad以内。一般温度工作范围为-20℃～50℃，每漂移1℃，会产生0.005mRad的零点不确定误差。在一般室外环境下，高海拔的观测站随季节的变化测量环境气温范围为-40～60℃，过大的环境温差不仅会影响倾斜仪综合测量精度，还可能对内部光学器件造成不可逆的损伤。可见，在高精度测量环境下，需要特殊的调平基座与环境监测与调控盒对倾斜仪进行严格的环境防护，以充分保证倾斜仪的正常工作和高精度性能。
[0003]申请号为201820591226.7的专利文件公开了一种涉及电力检测
的环境控制箱，可通过控制风机和位于箱体上的加热装置调节环境温湿度，但该专利文件所公开的环境控制箱无法适用于高精度倾斜仪安装调平，只适用于电力设备领域。如何设计一种既能控制内部温度环境同时又能进行高精度倾斜仪安装调平的自动环境监测与调控盒是本专利技术所要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，以在控制内部温度环境的同时，实现高精度倾斜仪安装调平。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，包括基座，固定于基座上的一倾斜仪、一用于数据采集及温度控制的PCB板和一继电开关，固定于基座上且套设于倾斜仪的外侧的一内防护罩，以及固定于基座上且套设于倾斜仪、PCB板和继电开关的外侧的外防护罩；所述内防护罩的侧面设有多个加热模块，外防护罩上设有弱电防水接线口和强电防水接线口，弱电防水接线口提供倾斜仪的直流供电、指令输入和数据读取，强电防水接线口为加热模块供电；所述倾斜仪通过3组结构相同的调平螺钉安装于所述基座上；所述PCB板上集成有温湿度传感器和单片机，单片机连接弱电防水接线口；继电开关的弱电口与PCB板的数据口连接，强电输出口与所述加热模块连接，强电输入口与所述强电防水接线口连接。
[0006]第一调平螺钉包括螺杆、套设于螺杆上的第一螺母、第二螺母和上方螺母，螺杆通过拧入基座上的预先打好的螺纹孔来固定于基座上；第一底部螺母、第二底部螺母在螺杆
上上下可调且设置于所述倾斜仪的下方；上方螺母设置于所述倾斜仪的上方，用于拧紧使倾斜仪固定。
[0007]所述弱电防水接线口连接一直流电源且通过一TCP/IP-RS422转换模块连接至一计算机，并且单片机通过单片机内的RS422-RS232转换模块连接至所述倾斜仪，从而实现计算机对单片机和倾斜仪的指令设置以及对测量数据的接收，测量数据包括倾斜仪的测量数据和温湿度传感器的温湿度数据。
[0008]所述温湿度传感器设置为将环境监测与调控盒内的温湿度数据实时传输至所述单片机，单片机读取到温湿度数据中的当前温度值后，与单片机内的温度阈值进行比较，通过写入单片机内部的逻辑门控制继电开关的通断。
[0009]所述PCB板的四个边角处设有PCB板安装螺钉，并通过PCB板安装螺钉固定安装在基座上；所述继电开关的两侧设有开关安装螺钉，并通过开关安装螺钉固定安装在基座上；且所述基座设置为安装于待测平面上，基座的四个角上设有4个沉孔的基座安装螺钉，并通过基座安装螺钉安装于待测平面上。
[0010]所述外防护罩的内壁以及基座处于盒内的部分均粘贴有隔热材料。
[0011]所述基座的上表面上设有位于外防护罩与基座之间的接口处的密封胶圈槽，基座的周缘处设有多个外侧螺钉，外防护罩通过外侧螺钉被压紧固定在基座上，并使得密封胶圈槽被外侧螺钉压紧以实现密封；外防护罩与基座之间还涂有防水胶。
[0012]另一方面，本专利技术提供一种用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒的安装方法，包括：
[0013]S1：将基座安装于待测平面上；将PCB板固定安装至基座；将继电开关安装至基座；随后完成计算机PC、外防护罩上的弱电防水接线口、PCB板、倾斜仪的依次连接，通过弱电防水接线口为倾斜仪进行直流供电，以及完成指令输入和数据读取；
[0014]S2：在基上安装3组调平螺钉的螺杆，将倾斜仪放置至3组调平螺钉的第一螺母上；读取倾斜仪的测量数据，根据倾斜仪的测量数据利用调平螺钉进行调平，以使倾斜仪尽量处于水平位置，随后利用调平螺钉的上方螺母来固定倾斜仪；
[0015]S3：固定内防护罩，所述内防护罩的侧面设有多个加热模块；
[0016]S4：将继电开关的弱电口与PCB板的数据口接线连接，将继电开关的强电输出口与加热模块接线连接，将继电开关的强电输入口与外防护罩上的强电防水接线口接线连接；
[0017]S5：密封固定外防护罩。
[0018]所述步骤S2包括：
[0019]S21：将调平螺钉的第一螺母分别拧到各自螺杆的中间位置，且三个第一螺母的高度基本相同，使得三个第一螺母向上和向下均有足够的拧动空间，并基本处于同一初始水平高度；
[0020]S22：将倾斜仪通过其上的安装孔穿过多个调平螺钉的螺杆，使得倾斜仪放置至第一螺母上，待静止稳定后在计算机PC上读取倾斜仪的测量数据；
[0021]S23：分别拧动3组调平螺钉的第一螺母，根据倾斜仪的测量数据观察倾斜仪的测量数据的值增大和减小方向与第一螺母拧动方向的规律；
[0022]S24：按照规律后多次调节多个调平螺钉的第一螺母，直至倾斜仪的测量数据小于一定值；
[0023]S25：从倾斜仪的顶部拧紧3组调平螺钉的上方螺母，此时倾斜仪已由这三个上方螺母和第一螺母夹紧固定；
[0024]步骤S26：拧紧第一螺母的下方的第二螺母，使得第二螺母顶紧第一螺母，起到防止松动的作用；
[0025]步骤S27：观察倾斜仪的测量数据，以确保倾斜仪调平成功。
[0026]所述步骤S5包括：在基座的上表面安装位于外防护罩与基座之间的接口处的密封橡胶圈，通过外侧螺钉安装外防护罩并拧紧外侧螺钉以实现密封；随后在外防护罩与基座之间的接口处涂防水胶。
[0027]本专利技术的用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒通过基座底部的调平机构可以便捷地对倾斜仪进行调平，保证倾斜仪测量零点在最佳精度范围内；此外，该环境监测与调控盒可利用内部集成的温度采集与加热控制PCB和加热模块，以及单片机内部的逻辑控制电路，能够实现环境监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，其特征在于，包括基座(1)，固定于基座(1)上的一倾斜仪(2)、一用于数据采集及温度控制的PCB板(3)和一继电开关(4)，固定于基座(1)上且套设于倾斜仪(2)的外侧的一内防护罩(5)，以及固定于基座(1)上且套设于倾斜仪(2)、PCB板(3)和继电开关(4)的外侧的外防护罩(7)；所述内防护罩(5)的侧面设有多个加热模块(6)，外防护罩(7)上设有弱电防水接线口(71)和强电防水接线口(72)，弱电防水接线口(71)提供倾斜仪(2)的直流供电、指令输入和数据读取，强电防水接线口(72)为加热模块(6)供电；所述倾斜仪(2)通过3组结构相同的调平螺钉安装于所述基座(1)上；所述PCB板(3)上集成有温湿度传感器(31)和单片机(32)，单片机(32)连接弱电防水接线口(71)；继电开关(4)的弱电口与PCB板(3)的数据口连接，强电输出口与所述加热模块(6)连接，强电输入口与所述强电防水接线口(72)连接。2.根据权利要求1所述的用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，其特征在于，第一调平螺钉(21)包括螺杆(211)、套设于螺杆(211)上的第一螺母(212)、第二螺母(213)和上方螺母(214)，螺杆(211)通过拧入基座(1)上的预先打好的螺纹孔来固定于基座(1)上；第一底部螺母(212)、第二底部螺母(213)在螺杆(211)上上下可调且设置于所述倾斜仪(2)的下方；上方螺母(214)设置于所述倾斜仪(2)的上方，用于拧紧使倾斜仪(2)固定。3.根据权利要求1所述的用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，其特征在于，所述弱电防水接线口(71)连接一直流电源且通过一TCP/IP-RS422转换模块连接至一计算机(PC)，并且单片机(32)通过单片机(32)内的RS422-RS232转换模块(321)连接至所述倾斜仪(2)，从而实现计算机对单片机(32)和倾斜仪(2)的指令设置以及对测量数据的接收，测量数据包括倾斜仪(2)的测量数据和温湿度传感器(31)的温湿度数据。4.根据权利要求1所述的用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，其特征在于，所述温湿度传感器(31)设置为将环境监测与调控盒内的温湿度数据实时传输至所述单片机(32)，单片机(32)读取到温湿度数据中的当前温度值后，与单片机(32)内的温度阈值进行比较，通过写入单片机(32)内部的逻辑门控制继电开关(4)的通断。5.根据权利要求1所述的用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，其特征在于，所述PCB板(3)的四个边角处设有PCB板安装螺钉(33)，并通过PCB板安装螺钉(33)固定安装在基座(1)上；所述继电开关(4)的两侧设有开关安装螺钉(41)，并通过开关安装螺钉(41)固定安装在基座(1)上；且所述基座(1)设置为安装于待测平面上，基座(1)的四个角上设有4个沉孔的基座安装螺钉(12)，并通过基座安装螺钉(12)安装于待测平面上。6.根据权利要求1所述的用于双轴倾斜仪安装调平的环境监测与调控盒，其特征在于，所述外防护罩(7)的内壁以及基座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许谦，易乐天，薛飞，王惠，侯晓拯，
申请(专利权)人：中国科学院新疆天文台，
类型：发明
国别省市：