一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统技术方案

一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统，二维测试平台包括第一移动平台，所述的第一移动平台一端设置第一移动传感器，第一沿移动平台上设置第二移动传感器，第二移动传感器位置可调，三维平台在二维平台上增加第二移动平台和第三移动传感器，通过拉绳式位移传感器拉出绳子的长度读出拉绳的距离，通过计算可以算出被测物体的移动轨迹，可以解决发射架空间狭小，位移数据难以直接测量，且有些场景发射时有大量烟雾等影响的环境中测量被测物体的运动轨迹问题。体的运动轨迹问题。体的运动轨迹问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统


[0001]本技术属于空间位移测试
，具体涉及一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统。

技术介绍

[0002]在发射试验中，发射架与弹体之间的气囊承压变形数据对于发射状态有很大影响，因此精确获取气囊变形数据极其重要。但是发射架空间狭小，位移数据难以直接测量，且有些场景发射时有大量烟雾等影响，气囊变形过程中位移测点并非一维直线移动，因此非接触式测量难以正确识别测点位置。因此设计一种适合此种环境的测量方案具有重大意义。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的不足，提供了一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统。
[0004]本技术的目的是以下述方式实现的：
[0005]一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统，包括第一移动平台，所述的第一移动平台一端设置第一移动传感器，第一沿移动平台上设置第二移动传感器，第二移动传感器位置可调。
[0006]该测量装置还包括第二移动平台，所述的第二移动平台的一端与第一移动平台一端固定连接，第二移动平台与第一移动平台垂直连接，所述的第二移动平台上设置有第三移动传感器，所述的第三移动传感器位置可调。
[0007]所述的第一移动传感器、第二移动传感器和第三移动传感器为拉绳式位移传感器。
[0008]所述的第一移动平台和第二移动平台为移动卡尺。
[0009]本技术通过在移动平台上设置拉绳式位移传感器，拉绳式位移传感器能够将机械位移量转换成可计量、可记录或传送的成线性比例的电信号。当被测物体产生位移时，拉动与其相连接的传感器绳索，绳索带动传感器传动机构与旋转角度传感器同步转动；当位移反向移动时，传感器内部的自动回旋装置将自动收回绳索，并在绳索伸出回收过程中保持其张力均匀平稳；拉绳式位移传感器根据绳索的拉出长度，通过内部的编码器编码计算，即可输出一个与绳索移动量成比例的电信号。采集到的电信号经过分析，可以解算出测点距传感器的移动距离，可以有效解决发射架空间狭小，位移数据难以直接测量，且在大量烟雾环境中也可以准确测量被测物体的移动轨迹。
附图说明
[0010]图1是二维移动平台的一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统。
[0011]图2是有二维多维位移测量系统的计算原理图。
[0012]图3为三维移动平台的一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统。
[0013]图4是三维多维位移测量系统的计算原理图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。
[0015]为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0016]如图1
‑
2所示为本技术的二维测量装置图，包括第一移动平台10，第一移动平台10一端固定有第一移动传感器1，第一移动平台10上还设置有第二移动传感器2，第二移动传感器2在第一移动平台10位置可调，第一移动传感器1、第二移动传感器2为拉绳式位移传感器。第一移动平台10位于卡尺原点，坐标为(0，0)，记为A点；第二移动传感器2根据实际工况，选择宽阔无遮挡的地方。坐标为(0，L0)，记为B点；被测物体5的测试点记为D1。安装完毕后，发射被测物体5，射被测物体5到达被测地点D1时，第一移动传感器1的第一拉绳长度11，第二移动传感器2的第二拉绳长度21，第一移动传感器1第一拉绳读取第一传感器1的示数L1，读取第二传感器2的示数L2,第一移动传感器1和第二移动传感器2之间的距离为L0，此数据可以由第一移动平台10数据读取。则三角形ABD1的三个边长分别为L0,L1,L2。试验时，假设移动后的测点位置为D2。第一移动传感器1的示数L1
′
，第二移动传感器2的示数L2
′
,则三角形ABD2的三个边长分别为L0，L1
′
，L2
′
。记∠D1AB为α0，记∠D2AB为α1，则：
[0017][0018][0019]设测点相对初始位置在两个方向移动的距离分别为、，根据式(3)、式(4)可以得出测点在两个方向上的移动距离。
[0020]ΔX＝x
′‑
x＝L1
′
*cosα1
‑
L1*cosα0
ꢀꢀꢀ
(3)
[0021]ΔY＝y
′‑
y＝L1
′
*sinα1
‑
L1*sinα0
ꢀꢀꢀ
(4)
[0022]通过记录和的数据，可以得到测点在二维平面上的移动轨迹。
[0023]如图3
‑
所示为本技术的三维测量装置图，图4所示为本技术的三维测量原理图。当测点移动轨迹为三维时，该测量装置还包括第二移动平台20，所述的第二移动平台20的一端与第一移动平台10一端固定连接，第二移动平台20与第一移动平台10垂直连接，所述的第二移动平台20上设置有第三移动传感器3，所述的第三移动传感器3位置可调。
[0024]安装完毕后，发射被测物体5，射被测物体5到达被测地点D1时，第一移动传感器1的第一拉绳长度11，第二移动传感器2的第二拉绳长度21，第三移动传感器3的第二拉绳长度31，第一移动传感器1第一拉绳读取第一传感器1的示数L1，读取第二传感器2的示数L2,读取第三传感器3的示数L3。
[0025]本测量系统包括第一传感器1，第二传感器2，第三传感器3、第一移动移动平台10
和第二移动平台20，传感器1位于直角移动平台的直角顶点，坐标(0，0，0)，记为A点；传感器2位于直角移动平台的一条直角边上，坐标(c，0，0)，记为B点；传感器3位于直角移动平台的另一条直角边上，坐标(0，b，0)，记为C点；测点位于移动平台一侧，记为D1，坐标为(x，y，z)，如图4所示。安装完毕后，读取传感器1的示数L1，传感器2的示数L2，传感器3的示数L3。设测点D1在ABC平面的投影为D1
′
，坐标为(x,y,0).则D1D1
′
的长度为z，D1
′
到AB的距离为y，D1
′
到AC的距离为x，设D1
′
到BC的距离为k。
[0026]设D1
′
A＝p，D1
′
B＝q，D1
′
C＝r，则：
[0027]x2+y2＝p2ꢀꢀꢀ
(5)
[0028]p2+z2＝L12ꢀꢀꢀ
(6)
[0029]y2+(c
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统，其特征在于：包括第一移动平台（10），所述的第一移动平台（10）一端设置第一移动传感器（1），第一沿移动平台上设置第二移动传感器（2），第二移动传感器（2）位置可调。2.如权利要求1所述的一种基于拉绳式位移传感器的多维位移测量系统，其特征在于：该测量装置还包括第二移动平台（20），所述的第二移动平台（20）的一端与第一移动平台（10）一端固定连接，第二移动平台（20）与第一移动平台（...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓兵，李盼菲，陈前昆，王瑶，常闯，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一三研究所，
类型：新型
国别省市：