管道中心线测量用IMU减振保护装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种管道中心线测量用IMU减振保护装置及系统，所述减振保护装置为箱盒结构，包括盒体顶盖、盒体和中间隔振单元。中间隔振单元设置在盒体中，且包括至少三组限位减振柱、IMU减振基座和IMU装置环架，至少三组限位减振柱竖直设置且其上部分别与IMU装置环架固定、下部与盒体底部固定，IMU减振基座设置在盒体底面上且位于IMU装置环架之下；盒体顶盖包括盖板、至少三组弹性筒柱、阻尼垫片和减振块。至少三组弹性筒柱竖直设置在盖板上，且其一端与盖板固定，另一端与阻尼垫片固定，减振块设置在盖板上且位于盖板与阻尼垫片之间；盒体顶盖与盒体弹性压力闭合设置。本实用新型专利技术具有隔振效果好、IMU不易移动等优点。IMU不易移动等优点。IMU不易移动等优点。

【技术实现步骤摘要】
管道中心线测量用IMU减振保护装置及系统


[0001]本技术涉及油气管道测量
，具体来讲，涉及一种管道中心线测量用IMU减振保护装置及系统。

技术介绍

[0002]惯性测量单元(IMU)是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。陀螺仪及加速度计是IMU的主要元件，其精度直接影响到惯性系统的精度。一般情况，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
[0003]在实际工作中，由于不可避免的各种干扰因素，而导致陀螺仪及加速度计产生误差，从初始对准开始，其导航误差就随时间而增长，尤其是位置误差，这是惯导系统的主要缺点。三轴加速度计受外力加速度的影响很大，在振动等环境中，输出方向角误差较大。加速度测量的是重力方向，在无外力加速度的情况下，能准确输出ROLL/PITCH两轴姿态角度并且此角度不会有累积误差，在更长的时间尺度内都是准确的。但是加速度传感器的缺点是加速度传感器实际上是用MEMS技术检测惯性力造成的微小形变，而惯性力与重力本质是一样的。所以加速度计就不会区分重力加速度与外力加速度，当系统受到外界的干扰(如振动)在三维空间做变速运动时，它的输出就不正确了。陀螺仪的原理决定了它的测量基准是自身，并没有系统外的绝对参照物，在振动环境中，输出角速度误差较大。
[0004]惯性测量单元(IMU)对振动环境要求极高，振动会导致IMU精度降低，由于油气管道内部环境的特殊性，常规的IMU保护装置已经无法保证其测量精度，为了达到IMU在油气管道领域的使用具有高效性，需要针对管道机器人在油气管道内运行产生振动这一特殊环架设计一种能够有效隔离管道机器振动的减振装置。但，现有的技术中还没有这样一种减振保护装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本技术的目的之一在于提供一种实用性高、减振隔振效果好的管道中心线测量用IMU减振保护装置。又如，本技术的另一目的在于提供一种实用性高、IMU装置不易发生位移、减振隔振效果好的管道中心线测量用IMU减振保护装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术一方面提供了一种管道中心线测量用IMU减振保护装置。
[0007]一种管道中心线测量用IMU减振保护装置，所述减振保护装置采用箱盒结构，包括盒体顶盖、盒体和中间隔振单元，其中，所述中间隔振单元设置在所述盒体中，且所述中间隔振单元包括至少三组限位减振柱、IMU减振基座和IMU装置环架，其中，所述至少三组限位减振柱竖直设置在所述盒体中，且所述至少三组限位减振柱的上部分别与所述IMU装置环
架固定、所述至少三组限位减振柱的下部与盒体底部固定以使IMU装置环架与盒体底面平行设置，所述IMU减振基座设置在盒体底面上且位于IMU装置环架之下；所述盒体顶盖包括盖板、至少三组弹性筒柱、阻尼垫片和减振块，其中，所述至少三组弹性筒柱竖直设置在盖板上，且所述弹性筒柱的一端与所述盖板固定，另一端与所述阻尼垫片固定以使阻尼垫片与盖板平行设置，所述减振块设置在所述盖板上且位于盖板与所述阻尼垫片之间；所述盒体顶盖与所述盒体弹性压力闭合设置使所述阻尼垫片作用在所述IMU装置环架上。
[0008]在本技术的一个示例性实施例中，所述至少三组限位减振柱中每组限位减振柱都包括上限位筒柱、下限位筒柱、上阻尼弹性件、下阻尼弹性件和阻尼柱，其中，所述阻尼柱包括同轴设置的上柱体、阻尼部件和下柱体；所述上限位筒柱与IMU装置环架固定，所述下限位筒柱与盒体底部固定，所述上柱体插入上限位筒柱中，所述下柱体插入下限位筒柱中，所述上阻尼弹性件套设在上柱体上，所述下阻尼弹性件套设在所述下柱体上。
[0009]在本技术的一个示例性实施例中，所述至少三组弹性筒柱中每组弹性筒柱都包括上筒柱、下筒柱以及阻尼弹性件，所述阻尼弹性件一端设置在上筒柱内，另一端设置在下筒柱内。
[0010]在本技术的一个示例性实施例中，所述阻尼部件可为球形、圆台形或圆柱形。
[0011]在本技术的一个示例性实施例中，所述上阻尼弹性件和下阻尼弹性件可为阻尼弹簧。
[0012]在本技术的一个示例性实施例中，所述至少三组限位减振柱的数量可为3～6组，所述至少三组弹性筒柱的数量可为3～6组。
[0013]在本技术的一个示例性实施例中，所述限位减振柱的数量可为4组，所弹性筒柱的数量可为4组。
[0014]在本技术的一个示例性实施例中，所述盒体可为上部敞口的正方体结构。
[0015]在本技术的一个示例性实施例中，所述IMU装置环架可为八面体框架结构，所述八面体框架上部向外延伸形成第一连接件，所述上限位筒柱顶端具有与所述第一连接件配合的第二连接件，所述IMU装置环架与所述限位减振柱通过第一连接件和第二连接件固定。
[0016]本技术另一方面提供了管道中心线测量用IMU减振保护系统，所述管道中心线测量用IMU减振保护系统包括如上任意一项所述的管道中心线测量用IMU减振保护装置。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果可包括以下内容中至少一项：
[0018](1)本技术结构简单、安装拆卸方便、实用性高；
[0019](2)本技术阻尼部件固定在减振弹簧中间位置，能有效抵消振动惯性力；
[0020](3)本技术的多组限位减振柱以及盒体顶盖上的多组弹性柱在受振过程中上下动作，具有很好减振隔振效果；
[0021](4)本技术设置有IMU减振基座和减振块，能够保证IMU装置的稳定，测试过程中不发生位移。
附图说明
[0022]图1示出了根据本技术的一个示例性实施例的管道中心线测量用IMU减振保护装置的结构示意图；
[0023]图2示出了图1中盒体盖板的结构示意图；
[0024]图3示出了图1中中间隔振单元的结构示意图；
[0025]图4示出了图1中限位减振柱的结构示意图。
[0026]附图标记说明如下：
[0027]1‑
盒体顶盖；11
‑
盖板；12
‑
弹性筒柱；13
‑
阻尼垫片；14
‑
减振块；121
‑
上筒体；122
‑
下筒体；123
‑
阻尼弹性件；2
‑
盒体；3
‑
中间隔振单元；31
‑
限位减振柱；32
‑
IMU减振基座；33
‑
IMU装置环架；311
‑
上限位筒柱；312
‑
阻尼柱；313
‑
下限位筒柱；314
‑
上阻尼弹性件；315
‑
下阻尼弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道中心线测量用IMU减振保护装置，其特征在于，所述减振保护装置采用箱盒结构，包括盒体顶盖、盒体和中间隔振单元，其中，所述中间隔振单元设置在所述盒体中，且所述中间隔振单元包括至少三组限位减振柱、IMU减振基座和IMU装置环架，其中，所述至少三组限位减振柱竖直设置在所述盒体中，且所述至少三组限位减振柱的上部分别与所述IMU装置环架固定、所述至少三组限位减振柱的下部与盒体底部固定以使IMU装置环架与盒体底面平行设置，所述IMU减振基座设置在盒体底面上且位于IMU装置环架之下；所述盒体顶盖包括盖板、至少三组弹性筒柱、阻尼垫片和减振块，其中，所述至少三组弹性筒柱竖直设置在盖板上，且所述弹性筒柱的一端与所述盖板固定，另一端与所述阻尼垫片固定以使阻尼垫片与盖板平行设置，所述减振块设置在所述盖板上且位于盖板与所述阻尼垫片之间；所述盒体顶盖与所述盒体弹性压力闭合设置使所述阻尼垫片作用在所述IMU装置环架上。2.根据权利要求1所述的管道中心线测量用IMU减振保护装置，其特征在于，所述至少三组限位减振柱中每组限位减振柱都包括上限位筒柱、下限位筒柱、上阻尼弹性件、下阻尼弹性件和阻尼柱，其中，所述阻尼柱包括同轴设置的上柱体、阻尼部件和下柱体；所述上限位筒柱与IMU装置环架固定，所述下限位筒柱与盒体底部固定，所述上柱体插入上限位筒柱中，所述下柱体插入下限位筒柱中，所述上阻尼弹性件套设在上柱体上，所述下阻尼弹性件套设在所述下柱体上...

【专利技术属性】
技术研发人员：方迎潮，轩恒，王彬彬，蒋毅，余东亮，刘宇婷，王爱玲，吴东容，王垒超，杨川，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司，
类型：新型
国别省市：