一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统技术方案

一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统，该系统可实现竖直平面旋转梁与水平面之间夹角的监测；系统由两轴加速度传感器系统、信号放大调理电路与计算机组成，信号放大调理电路输入端与加速度传感器系统连接，输出端与计算机连接。通过获取传感器的数据并测量当地重力加速度，采用转换公式将加速度数据转换为旋转梁的夹角。该系统可消除由于传感器置于非旋转中心(即偏心)所产生的附加向心加速度与切向加速度分量对加速度测量的影响，进而提高旋转梁与水平面夹角的测量精度；本发明专利技术一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统，消除由附加加速度造成角度测量失真的不足，能够得到准确的角度—时间关系曲线，可实现对旋转梁偏转角的实时监测。时监测。时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统


[0001]本专利技术涉及角度测量传感器
，具体涉及一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统。

技术介绍

[0002]对于在竖直平面内旋转的梁而言，获得梁与水平面的夹角θ的工作原理为利用加速度传感器测量重力加速度的分量a＝gsinθ，通过加速度传感器获取a的大小进而反推得到角度θ，其本质上是采用加速度的测量代替了角度的测量。该方案得到的结果直接简洁、耐受环境广、成本较低，被广泛应用于往复式旋转梁的角度测量，如游梁式抽油机游梁的角度测量(图1所示)。
[0003]目前的测量方案通常采用一个单轴加速度传感器测量与旋转梁平行方向的加速度，以此作为重力加速度沿旋转梁的分量，进而得到旋转梁与水平面之间的角度。理论上，该单轴加速度传感器需置于旋转中心。这是因为若该传感器放置于非旋转中心(即偏心)位置，偏心点处测得的加速度将包含因偏心导致的附加向心加速度与切向加速度分量，若直接读取加速度数据将引入上述加速度分量带来的误差，造成角度θ测量的失真。
[0004]但是，如图2所示，游梁的加速度传感器一般置于梁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统，其特征在于：包括加速度传感器系统(1)，与加速度传感器系统(1)依次连接的信号放大调理电路(2)和计算机(3)；所述加速度传感器系统(1)根据工况不同包括放置在旋转梁上的结构相同的两个或三个两轴加速度传感器；信号放大调理电路(2)对两轴加速度传感器测量的加速度信号进行滤波及放大处理，再将处理后的结果输入到计算机(3)进行求解，以获得角度
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时间曲线，实现对梁的偏转角的实时监测，消除因加速度传感器偏心放置引起的附加向心加速度或切向加速度造成旋转梁水平夹角测量失真的影响。2.根据权利要求1所述的一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统，其特征在于：所述旋转梁的旋转中心应可测量且位置固定。3.根据权利要求1所述的一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统，其特征在于：所述两轴加速度传感器的测量方向为：1)与旋转梁平行方向且指向相同；2)与旋转梁垂直方向且指向相同。4.根据权利要求1所述的一种消除偏心影响的旋转梁角度监测系统，其特征在于：根据使用场景不同，该系统设计为两种工况；对于旋转梁表面光滑、无缺陷的情况，采用工况一，即采用三个两轴加速度传感器，工况一计算参数少，精度高，但对安装位置要求高；对于旋转梁表面不光滑、缺陷损伤部位多的情况，采用工况二，即采用两个两轴加速度传感器，工况二对安装位置要求低，但是计算参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿子强，潘武慧，谢石林，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：