一种倾斜度测量仪及倾斜度测量方法技术

本发明专利技术涉及一种倾斜度测量仪及倾斜度测量方法，所述倾斜度测量仪包括：传感换能单元，固定在待测物待测面上，用于检测待测物待测面的倾斜度变化量，并将所述倾斜度变化量转换为电压变化信号；调制放大单元用于对所述电压变化信号进行整流滤波处理，并进行调制放大，形成电压模拟信号；模数转换单元用于将所述电压模拟信号转换为数字信号；数据处理单元用于将所述数字信号转换为倾斜度角度数值并存贮记录；数据显示单元显示出所述倾斜度角度数值。通过各单元的配合可实现自动实时监控待测物待测面的倾斜度，免除大量人工和数据处理的工作量，可以更快捷地为待测物待测面的垂直度控制提供反馈信息。制提供反馈信息。制提供反馈信息。

【技术实现步骤摘要】
一种倾斜度测量仪及倾斜度测量方法


[0001]本专利技术涉及倾斜度测量领域，特别是涉及一种倾斜度测量仪及倾斜度测量方法。

技术介绍

[0002]在工程建设中，高耸构筑物(譬如，大跨度桥梁的高桥墩)垂直度的控制对于确保工程建筑的整体稳定性至关重要。另外，为确保构筑外形符合设计要求，在施工过程中也需要对构筑物外表面的倾斜角度进行监控测量。目前，在桥墩施工过程中普遍采用全站仪测量方法控制高桥墩的倾斜度，而全站仪的使用步骤复杂，使用过程中需要给仪器打伞，并带上遮阳罩，以避免影响观测精度，在杂乱环境下测量时，仪器要有专人守护，当仪器架设在光滑的表面时，需要用细绳(或细铅丝)将三脚架三个脚联起来，以防滑倒，日常还需要对光学元件进行清理，而且使用全站仪进行角度测量需要顺次对准相应的两个目标进行测量，测量不同位置的角度时需要随时移动全站仪，测量过程中还时刻需要有人工操作，在场地条件复杂、桥墩高度普遍偏高的工况下，用全站仪测量桥墩倾斜度费工费时，难以满足实时监控、指导施工的需求。简便、快捷的倾斜测量和实时监控对于高桥墩施工质量控制非常必要，也非常重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种倾斜度测量仪及倾斜度测量方法，可自动实时监控待测物体待测面的倾斜度，免除大量人工和数据处理的工作量，可以更快捷地为待测物体待测面的垂直度控制提供反馈信息。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种倾斜度测量仪，所述倾斜度测量仪包括：
[0006]传感换能单元，固定在待测物待测面上，用于检测待测物待测面的倾斜度变化量，并将所述倾斜度变化量转换为电压变化信号；
[0007]调制放大单元，与所述传感换能单元连接，用于对所述电压变化信号进行整流滤波处理，并进行调制放大，形成电压模拟信号；
[0008]模数转换单元，与所述调制放大单元连接，用于将所述电压模拟信号转换为数字信号；
[0009]数据处理单元，与所述模数转换单元连接，用于将所述数字信号转换为倾斜度角度数值；
[0010]数据显示单元，与所述数据处理单元连接，用于显示所述倾斜度角度数值；
[0011]供电单元，分别与所述传感换能单元、所述调制放大单元、所述模数转换单元、所述数据处理单元以及所述数据显示单元连接，用于分别为所述传感换能单元、所述调制放大单元、所述模数转换单元、所述数据处理单元以及所述数据显示单元供电。
[0012]可选地，所述传感换能单元包括：
[0013]差动式电容传感器，用于检测待测物待测面的倾斜度变化量；
[0014]检测电路，分别与所述差动式电容传感器以及所述调制放大单元连接，用于为所述差动式电容传感器提供正弦波载频信号，并检测获得因所述倾斜度变化量产生的电压变化信号，并将所述电压变化信号发送至所述调制放大单元。
[0015]可选地，所述差动式电容传感器包括：
[0016]支架，固定在待测物待测面上；所述支架为矩形框架；
[0017]第一定极板，固定在所述支架与待测物接触的内侧壁上；
[0018]第二定极板，固定在所述支架另一个内侧壁上；所述第一定极板与所述第二定极板平行设置；
[0019]动极板，与所述支架的顶部连接，且设置在所述第一定极板与所述第二定极板之间；
[0020]当所述第一定极板和所述第二定极板随所述支架处在铅直状态时，所述动极板到所述第一定极板之间的距离与所述动极板到所述第二定极板之间的距离相等；当所述第一定极板和所述第二定极板随所述支架发生倾斜时，所述动极板到所述第一定极板及所述第二定极板之间的距离发生变化；
[0021]所述检测电路分别与所述第一定极板、所述第二定极板及所述动极板连接，所述检测电路通过所述第一定极板和所述第二定极板为所述差动式电容传感器提供正弦波载频信号，并通过所述动极板与所述第一定极板以及所述第二定极板检测因所述倾斜度变化量产生的电压变化信号。
[0022]可选地，所述差动式电容传感器还包括：
[0023]簧片，为柔性导体薄片，所述簧片的上端固定在所述支架内的顶部，所述动极板与所述簧片下端相连，悬挂在所述支架内的顶部。
[0024]可选地，所述数据处理单元还用于存贮记录所述倾斜度角度数值。
[0025]可选地，所述数据处理单元为STM32MCU芯片。
[0026]可选地，所述倾斜度测量仪还包括：
[0027]数据传输单元，与所述数据处理单元连接，用于将所述倾斜度角度数值发送至终端设备；所述供电单元还与所述数据传输单元连接，所述供电单元还用于为所述数据传输单元供电。
[0028]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：
[0029]一种倾斜度测量方法，所述倾斜度测量方法包括：
[0030]当待测物发生偏转倾斜时，传感换能单元检测待测物待测面的倾斜度变化量，并将所述倾斜度变化量转换为电压变化信号；
[0031]调制放大单元对所述电压变化信号进行整流滤波处理，并进行调制放大，形成电压模拟信号；
[0032]模数转换单元将所述电压模拟信号转换为数字信号；
[0033]数据处理单元将所述数字信号转换为倾斜度角度数值并存贮记录；
[0034]通过数据显示单元显示出所述倾斜度角度数值。
[0035]可选地，所述倾斜度测量方法还包括：
[0036]通过数据传输单元将所述倾斜度角度数值发送至终端设备。
[0037]可选地，所述“当待测物发生偏转倾斜时，传感换能单元检测待测物待测面的倾斜
度变化量，并将所述倾斜度变化量转换为电压变化信号”，具体包括：
[0038]传感换能单元包括差动式电容传感器以及检测电路；通过检测电路为差动式电容传感器提供正弦波载频信号；
[0039]当待测物待测面发生偏转倾斜时，差动式电容传感器的动极板到两个定极板之间的距离发生变化，导致差动式电容传感器的电容量发生变化；
[0040]检测电路检测获取差动式电容传感器因所述电容量变化产生的电压变化信号。
[0041]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术所提供的倾斜度测量仪及倾斜度测量方法通过传感换能单元检测待测物待测面的倾斜度变化量，并将所述倾斜度变化量转换为电压变化信号；调制放大单元对所述电压变化信号进行整流滤波处理，并进行调制放大，形成电压模拟信号；模数转换单元将所述电压模拟信号转换为数字信号；数据处理单元将所述数字信号转换为倾斜度角度数值并存贮记录；数据显示单元显示出所述倾斜度角度数值。通过各单元的配合可自动实时监控待测物待测面的倾斜度，免除大量人工和数据处理的工作量，可以更快捷地为待测物待测面的垂直度控制提供反馈信息。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术技术方案和具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域一般技术人员而言，在不付出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倾斜度测量仪，其特征在于，所述倾斜度测量仪包括：传感换能单元，固定在待测物待测面上，用于检测待测物待测面的倾斜度变化量，并将所述倾斜度变化量转换为电压变化信号；调制放大单元，与所述传感换能单元连接，用于对所述电压变化信号进行整流滤波处理，并进行调制放大，形成电压模拟信号；模数转换单元，与所述调制放大单元连接，用于将所述电压模拟信号转换为数字信号；数据处理单元，与所述模数转换单元连接，用于将所述数字信号转换为倾斜度角度数值；数据显示单元，与所述数据处理单元连接，用于显示所述倾斜度角度数值；供电单元，分别与所述传感换能单元、所述调制放大单元、所述模数转换单元、所述数据处理单元以及所述数据显示单元连接，用于分别为所述传感换能单元、所述调制放大单元、所述模数转换单元、所述数据处理单元以及所述数据显示单元供电。2.根据权利要求1所述的倾斜度测量仪，其特征在于，所述传感换能单元包括：差动式电容传感器，用于检测待测物待测面的倾斜度变化量；检测电路，分别与所述差动式电容传感器以及所述调制放大单元连接，用于为所述差动式电容传感器提供正弦波载频信号，并检测获得因所述倾斜度变化量产生的电压变化信号，并将所述电压变化信号发送至所述调制放大单元。3.根据权利要求2所述的倾斜度测量仪，其特征在于，所述差动式电容传感器包括：支架，固定在待测物待测面上；所述支架为矩形框架；第一定极板，固定在所述支架与待测物接触的内侧壁上；第二定极板，固定在所述支架另一个内侧壁上；所述第一定极板与所述第二定极板平行设置；动极板，与所述支架的顶部连接，且设置在所述第一定极板与所述第二定极板之间；当所述第一定极板和所述第二定极板随所述支架处在铅直状态时，所述动极板到所述第一定极板之间的距离与所述动极板到所述第二定极板之间的距离相等；当所述第一定极板和所述第二定极板随所述支架发生倾斜时，所述动极板到所述第一定极板及所述第二定极板之间的距离发生变化；所述检测电路分别与所述第一定极板、所述第二定极板及所述动极板连接，所述检测电路通过所述第一定极板和所述第二定极板为所述差动式电容传感器提供正弦波载频信号，并通过所述动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军伟，梁向东，郎贵军，袁斌，孙红波，余日胜，武剑锋，易挺，胡鑫，姬祥，王璟，孙素英，黄荷枝，李绍忠，
申请(专利权)人：中铁二十四局集团有限公司北京筑园国际工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：