本发明专利技术涉及一种回转窑轴线平行度无线测量装置，属于平行度测量领域，包括控制系统安装部和测量目标结合部；控制系统安装部包括圆柱形的壳体，壳体内部设有控制系统，壳体一端设有人机交互模块，另一端设有锁紧机构的楔槽；测量目标结合部为圆柱体，其一端设有锁紧机构的楔块，另一端设有耐高温磁铁；控制系统安装部与测量目标结合部通过锁紧机构进行可拆卸连接，且控制系统安装部与测量目标结合部的轴心为同一直线；人机交互模块包括与控制器连接的显示模块、操作模块和开关，显示模块用于显示当前测量的数据信息、装置运行时间以及电池电量；操作模块用于对控制模块进行手动控制，开关用于管理控制系统的电源。开关用于管理控制系统的电源。开关用于管理控制系统的电源。
【技术实现步骤摘要】
一种回转窑轴线平行度无线测量装置及方法
[0001]本专利技术属于平行度测量领域，涉及一种回转窑轴线平行度无线测量装置及方法。
技术介绍
[0002]目前存在的两种测量方法：斜度规测量和普通装置测量。斜度规测量法：专用斜度规的斜度值与设备安装的斜度相同，将斜度规反方向放置在托轮上，利用框式水平仪测量斜度规水平度，间接得出托轮的斜度。由于专用斜度规加工精度高，费用相应也高；斜度规的斜度要根据设备的斜度要求来确定，专具专用，适用性差；斜度规测量是间接的测量方法，容易造成累积误差，最终将导致安装质量问题。普通装置测量：步骤一，准确确定设备斜度检测面或设备中心轴线斜度检测点A、B位置，步骤二，将所述的圆锥测体的顶点置于点A，读取精密水准尺的读书Ha；步骤三，将所述的圆锥测体的顶点置于点B，读取精密水准尺的读数Hb；步骤四，利用下列公式计算所述的回转窑托轮安装倾斜度α＝Ha
‑
Hb I/L,其中L为点A到点B的距离，通过以上分析可以得知，斜度规测量属于间接测量，其误差较大，而普通装置测量步骤繁琐易出错。
[0003]传统的运用斜度规测量斜度，将斜度规反方向放置在托轮上，利用框式水平仪测量斜度规水平度，间接得出托轮的斜度。由于专用斜度规加工精度高，费用相应也高；斜度规的斜度要根据设备的斜度要求来确定，专具专用，适用性差；是间接的测量方法，容易造成累积误差，最终将导致安装质量问题。因此现有的倾角测量系统均不满足回转窑倾斜度的动态检测的使用条件和回转窑倾斜度检测高精度的要求，对回转窑轮带与托轮之间倾斜度的在线检测技术还是空白。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种回转窑轴线平行度无线测量装置及方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一方面，本专利技术提供一种回转窑轴线平行度无线测量装置，包括控制系统安装部和测量目标结合部；
[0007]所述控制系统安装部包括圆柱形的壳体，所述壳体内部设有控制系统，所述壳体一端设有人机交互模块，另一端设有锁紧机构的楔槽；
[0008]所述测量目标结合部为圆柱体，其一端设有锁紧机构的楔块，另一端设有耐高温磁铁；
[0009]所述控制系统安装部与测量目标结合部通过锁紧机构进行可拆卸连接，且所述控制系统安装部与测量目标结合部的轴心为同一直线；
[0010]所述控制系统包括控制器、采集模块、无线传输模块、存储模块和电源模块，所述控制器用于每隔一个测量周期发送唤醒信号至采集模块，对与水平线的夹角数据进行测量；所述控制器还用于对测量的角度数据进行评估，生成测量策略发送至采集模块，获取倾角信息、预警信号以及唤醒信号；所述无线传输模块用于与上位机通信，所述控制器将倾角
信息、预警信号以及内部电源信息通过无线传输模块发送给上位机；所述存储模块用于存储通信模块未发送的信息；所述上位机将接收到的数据通过图表形式呈现；所述电源模块用于给控制器、无线传输模块、存储模块、通信模块供电，还用于在外部电源失电后生成内部电源信息，通过通信模块发送给上位机；
[0011]所述人机交互模块包括与所述控制器连接的显示模块、操作模块和开关，所述显示模块用于显示当前测量的数据信息、装置运行时间以及电池电量；所述操作模块用于对控制模块进行手动控制，所述开关用于管理控制系统的电源。
[0012]进一步，所述控制系统通过铜柱固定在控制电路安装部的壳体内，并通过气凝胶填充控制电路板与壳体间的空隙。
[0013]进一步，所述电源模块包括电源管理芯片，所述电源管理芯片用于将供电电压进行升压，并带有电池电量显示功能。
[0014]进一步，所述无线通信模块为LoRa模块或蓝牙模块。
[0015]进一步，所述壳体侧方还设有操作把手。
[0016]另一方面，本专利技术提供一种回转窑轴线平行度无线测量方法，包括以下步骤：
[0017]S1：将测量装置与待测物轴面连接，测量装置轴向方向与待测物的轴向方向相同，初始化测量装置，对串口的通讯协议进行设置；
[0018]S2：测量装置中的角度传感器对待测物的倾斜度数据进行采集并处理，通过无线传输模块LoRa传输给上位机；
[0019]S3：上位机接收到倾斜度数据后保存在相应的文件之中；
[0020]S4：上位机将采集到的倾斜度数据分别通过文本和坐标曲线图的方式进行显示；
[0021]S5：上位机中发出停止指令，暂停采集。
[0022]进一步，所述测量装置通过变分模态分解算法对倾斜度数据进行处理，具体包括：
[0023]S21：对VMD参数进行设置，得到多个IMFs分量；
[0024]S22：明确VMD算法经过从约束变分问题有效转化为无约束变分问题之后的公式：
[0025][0026]式中，f(t)为要分解的原始信号，δ(t)为狄拉克分布，t表示时间脚本，*表示卷积算子，α为二次惩罚因子，λ为拉格朗日乘法算子。u
k
和ω
k
分别表示第K个IMF和相应的中心频率，{u
k
}代表IMFs的集合{u1，u2，...，u
k
}和ω
k
表示IMFs的中心频率的集合{ω1，ω2，...，ω
k
}，K为IMFs的总数，具有高阶K的IMFs为低频分量；
[0027]S23：初始化模态函数中心频率和拉格朗日乘法算子λ1，同时使n＝0，并设定n＝n+1，执行循环；
[0028]S24：不断更新和ω
k
：
[0029][0030][0031]S25：当模态数目k＝k+1时，执行步骤S24，当k达到设定值时直接结束,若未结束则根据以下公式不断更新λ：
[0032][0033]其中τ为更新参数，将其设置为0可提高保真度；
[0034]S26：重复步骤S24
‑
25，在满足以下的情况下停止循环并输出结果：
[0035][0036]其中ε为预设阈值；
[0037]S27：最终得到K层IMFs分量，将此K层IMFs分量与原始信号序列进行Pearson相关系数的计算，具体公式如下：
[0038][0039]Pearson相关系数取值范围在[
‑
1，+1]，负数代表负相关，正数代表正相关，0则代表不存在相关关系；相关系数越接近0，相关关系越弱；越接近
‑
1或+1，相关关系越强。
[0040]本专利技术的有益效果在于：本专利技术设计合理，结构可靠简单、体积小，模块集中化可以避免因安装所带来的不便，便于无线倾角仪测量系统的电源管理，本专利技术精测量精度高，能够完全避免因为间接测量所带来的最后误差。
[0041]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种回转窑轴线平行度无线测量装置，其特征在于：包括控制系统安装部和测量目标结合部；所述控制系统安装部包括圆柱形的壳体，所述壳体内部设有控制系统，所述壳体一端设有人机交互模块，另一端设有锁紧机构的楔槽；所述测量目标结合部为圆柱体，其一端设有锁紧机构的楔块，另一端设有耐高温磁铁；所述控制系统安装部与测量目标结合部通过锁紧机构进行可拆卸连接，且所述控制系统安装部与测量目标结合部的轴心为同一直线；所述控制系统包括控制器、采集模块、无线传输模块、存储模块和电源模块，所述控制器用于每隔一个测量周期发送唤醒信号至采集模块，对与水平线的夹角数据进行测量；所述控制器还用于对测量的角度数据进行评估，生成测量策略发送至采集模块，获取倾角信息、预警信号以及唤醒信号；所述无线传输模块用于与上位机通信，所述控制器将倾角信息、预警信号以及内部电源信息通过无线传输模块发送给上位机；所述存储模块用于存储通信模块未发送的信息；所述上位机将接收到的数据通过图表形式呈现；所述电源模块用于给控制器、无线传输模块、存储模块、通信模块供电，还用于在外部电源失电后生成内部电源信息，通过通信模块发送给上位机；所述人机交互模块包括与所述控制器连接的显示模块、操作模块和开关，所述显示模块用于显示当前测量的数据信息、装置运行时间以及电池电量；所述操作模块用于对控制模块进行手动控制，所述开关用于管理控制系统的电源。2.根据权利要求1所述的回转窑轴线平行度无线测量装置，其特征在于：所述控制系统通过铜柱固定在控制电路安装部的壳体内，并通过气凝胶填充控制电路板与壳体间的空隙。3.根据权利要求1所述的回转窑轴线平行度无线测量装置，其特征在于：所述电源模块包括电源管理芯片，所述电源管理芯片用于将供电电压进行升压，并带有电池电量显示功能。4.根据权利要求1所述的回转窑轴线平行度无线测量装置，其特征在于：所述无线通信模块为LoRa模块或蓝牙模块。5.根据权利要求1所述的回转窑轴线平行度无线测量装置，其特征在于：所述壳体侧方还设有操作把手。6.一种回转窑轴线平行度无线测量方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将测量装置与待测物轴面连接，测量装置轴向方向与待测物的轴向方向相同，初始化测量装...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑凯，曾广权，白银，邢浩斌，汤佳泉，李瑞娜，刘浩南，张春杰，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。