一种坡度监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于测量技术领域，公开了一种坡度监测装置及方法，装置包括底板，底板上分离设置有平行或共线的两段导轨，导轨外侧分别连接一个电极形成一对取样电极，导轨上分别设置有一个可沿导轨自由滑动的滑移机构；其中一个滑移机构上设置变阻器；当底板处于非水平方向时，两个滑移机构相互靠近使变阻器接入两个取样电极之间的阻值随相互距离的改变而发生改变；两个取样电极与电流采样模块的输入端连接，电流采样模块的输出端与控制器连接；电流采样模块用于测量两个取样电极之间的电流后发送至控制器，控制器计算得到坡度值。本发明专利技术可以实现坡度值的在线自动测量，无需人工读数。数。数。

【技术实现步骤摘要】
一种坡度监测装置及方法


[0001]本专利技术属于测量
，特别是涉及一种坡度监测装置及方法，用于坡度测量及物体运动态监测。

技术介绍

[0002]生产生活中，常常涉及坡度测量，现有测量工具诸多，如最简洁的带水准管的水平尺，通过水准气泡估测坡度，可自由周向摆动的翘板式带配重指针的有刻度盘坡度仪，水准管指针一体连接可旋的带刻度盘坡度仪，可以通过指针指示刻度，以及数显水平尺，均为单一角度监测，而且无法自动读数，需要人工测量。
[0003]例如，公开号为CN 115655229 A的中国专利技术专利，提供了一种坡面角度测量装置，该测量装置在使用时将地插穿插进地面，并通过气泡水平仪调整其中一组测量杆的角度，使其中一组测量杆与水平面呈垂直状态，再通过绕其中一组测量杆旋转另一组测量杆，由于延伸杆受到延伸框的定位，且两组延伸框在支撑杆的作用下始终保持平行状态，使得另一组测量杆在移动的过程中同样能够与水平面保持垂直状态，通过指南针的指示使多组延伸杆与经线平行，最后通过上下移动未固定的一组测量杆使滚珠与地面接触，便可测量经线方向上的坡面角度，通过指示槽读出角度尺上的读数即为测量的角度。其测量过程全程为人工操作测量，无法实现自动化测量。
[0004]因此，需要提供一种新的测量装置，能够实施坡度的在线实时测量以及运动状态的监测。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对目前坡度测量领域中上述不便和缺陷，提供了一种基于电阻变化的坡度监测装置及方法，以实现坡度的在线实时测量。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种坡度监测装置，包括：底板，所述底板上分离设置有平行或共线的两段导轨，所述导轨外侧分别连接一个电极形成一对取样电极，所述导轨上分别设置有一个可沿导轨自由滑动的滑移机构，滑移机构和导轨为导体制成，滑移机构通过导轨与对应的取样电极电连接；
[0007]其中一个滑移机构上设置变阻器，所述变阻器包括多根沿轴向分布的具有弹性的电阻丝，电阻丝的一端固定在其中一个滑移机构上，另一端向另一个滑移机构的方向延伸；当所述底板处于非水平方向时，其中至少一个滑移机构会发生滑动使两个滑移机构相互靠近，且电阻丝接入两个取样电极之间的阻值随相互距离的改变而发生改变；
[0008]两个取样电极与电流采样模块的输入端连接，电流采样模块的输出端与控制器连接；电流采样模块用于测量两个取样电极之间的电流后发送至所述控制器，所述控制器用于根据电流采样模块测量到的电流，计算得到两个取样电极之间的电阻，进而计算得到坡度值。
[0009]进一步地，另一个滑移机构靠近电阻丝的一侧设置有用于与电阻丝接触配合的锥
面部；
[0010]各个所述电阻丝的另一端与所述锥面部的接触点呈螺旋分布，使得两个滑移机构相互靠近时，各个电阻丝依次与另一个滑移机构电连接，连接的顺序为：接触点远的电阻丝14先连接，接触点近的电阻丝14后连接。
[0011]进一步地，另一个滑移机构靠近电阻丝的一侧设置有用于与电阻丝接触配合的柱形导体；
[0012]各个所述电阻丝沿自由端方向与滑移机构的轴线距离逐渐变大，并对称设置在滑移机构的轴线外侧，使得两个滑移机构相互靠近时，各个电阻丝与柱形导体的接触点同时向靠近电阻丝的方向移动。
[0013]进一步地，所述的一种坡度监测装置，还包括与底板固定连接的芯杆，所述芯杆为绝缘材料制成，其沿平行于导轨的方向穿过两个滑移机构；
[0014]芯杆两侧面分别设有一个与所述滑移机构不接触的倾态电极，当所述底板左右两侧姿态超过预设角度时，所述滑移机构发生侧倒并与其中一个倾态电极电连接；
[0015]所述控制器用于根据滑移机构是否与对应的倾态电极接通判断滑移机构的角度与坡度方向的偏差是否超过阈值。
[0016]进一步地，所述的一种坡度监测装置，其特征在于，还包括设置在两个滑移机构外侧的方位电极，所述方位电极固定设置在芯杆两端；
[0017]所述滑移机构分别通过一个弹片与所述方位电极电连接，两个方位电极与所述控制器连接；
[0018]所述控制器用于根据各个方位电极与对应的取样电极接通情况判断坡度倾斜方向。
[0019]进一步地，所述两个滑移机构之间还设置有一个或多个滑移机构，相邻两个滑移机构之间均设置有变阻器。
[0020]进一步地，滑移机构通过卡箍与滑块固定连接，所述滑块通过滚珠与导轨滑动连接。
[0021]进一步地，所述的一种坡度监测装置，其特征在于，还包括用于对所述滑移机构进行限位的限位机构，所述限位机构设置在导轨或者芯杆上。
[0022]此外，本专利技术还提供了一种坡度监测方法，基于所述的一种坡度监测装置实现，其特征在于，包括以下步骤：
[0023]S1、将所述坡度监测装置的底板置于被测物体表面；
[0024]S2、通过电流采样模块实时获取两个取样电极之间的电阻值；
[0025]S3、通过电阻值与底板角度之间的对应关系，计算与待测坡度的值。
[0026]此外，本专利技术还提供了另一种坡度监测方法，基于所述的一种坡度监测装置实现，包括以下步骤：
[0027]S1、将所述坡度监测装置的底板置于被测物体表面；
[0028]S2、判断滑移机构是否与对应的倾态电极接通，根据滑移机构是否与对应的倾态电极接通判断滑移机构的角度与坡度的偏差是否超过阈值；若是，则调整所述坡度监测装置的底板方向，直至滑移机构与倾态电极不接通；
[0029]S3、判断方位电极是否与对应的取样电极断开，将断开的方位电极所在位置判定
为高处；
[0030]S4、通过电流采样模块实时获取两个取样电极之间的电阻值；
[0031]S5、通过电阻值与底板角度之间的对应关系，计算与待测坡度的值。
[0032]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0033]1、本专利技术提供了一种坡度监测装置及方法，通过在两个滑移机构之间设置变阻器来实现坡度的测量，变阻器为多个环形分布的弹性电阻丝构成，利用坡度上的滑移机构会发生移动，进而相互靠近来产生压力，压力大小随坡度的变化而变化，而且，在不同的压力条件下，两个滑移机构之间的接入的电阻丝的长度或者数量不同，导致电阻随坡度的变化而变化，因此，本专利技术可以将坡度值转化为电阻值，可以实现坡度值的实时在线自动测量。
[0034]2、本专利技术通过在滑移机构内设置芯杆，并在芯杆上设置倾态电极，当滑移机构的角度与坡度方向一致时，则滑移机构不会相对于轨道发生偏转(侧翻)，此时滑移机构与对应的倾态电极断开，当滑移机构的角度与坡度方向存在的偏差超过阈值时，则滑移机构会相对于轨道发生偏转，该偏转使得滑移机构与对应的倾态电极连通，因此，本专利技术还可以自动识别滑移机构的角度与坡度方向的偏差过大情况。
[0035]3、本专利技术通过在两个滑移机构的外侧设置方位电极，还可以通过方位电极与对应的取样电极是否接通来判断坡度倾斜方向。
[0036]4、本专利技术可以扩展成为包括多个滑移机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坡度监测装置，其特征在于，包括：底板(1)，所述底板(1)上分离设置有平行或共线的两段导轨(2)，所述导轨(2)外侧分别连接一个电极形成一对取样电极(3)，所述导轨(2)上分别设置有一个可沿导轨自由滑动的滑移机构(5)，滑移机构(5)和导轨(2)为导体制成，滑移机构(5)通过导轨(2)与对应的取样电极(3)电连接；其中一个滑移机构(2)上设置变阻器，所述变阻器包括多根沿环向分布的具有弹性的电阻丝(14)，电阻丝(14)的一端固定在其中一个滑移机构(5)上，另一端向另一个滑移机构(5)的方向延伸；当所述底板(1)处于非水平方向时，其中至少一个滑移机构(5)会发生滑动使两个滑移机构(5)相互靠近，且电阻丝(14)接入两个取样电极(3)之间的阻值随相互距离的改变而发生改变；两个取样电极(3)与电流采样模块的输入端连接，电流采样模块的输出端与控制器连接；电流采样模块用于测量两个取样电极(3)之间的电流后发送至所述控制器，所述控制器用于根据电流采样模块测量到的电流，计算得到两个取样电极(3)之间的电阻，进而计算得到坡度值。2.根据权利要求1所述的一种坡度监测装置，其特征在于，另一个滑移机构(5)靠近电阻丝的一侧设置有用于与电阻丝(14)接触配合的锥面部(16)；各个所述电阻丝(14)的另一端与所述锥面部(16)的接触点呈螺旋分布，使得两个滑移机构(5)相互靠近时，各个电阻丝(14)依次与另一个滑移机构(5)电连接，连接的顺序为：接触点远的电阻丝(14)先连接，接触点近的电阻丝(14)后连接。3.根据权利要求1所述的一种坡度监测装置，其特征在于，另一个滑移机构(5)靠近电阻丝的一侧设置有用于与电阻丝(14)接触配合的柱形导体(18)；各个所述电阻丝(14)沿自由端方向与滑移机构(5)的轴线距离逐渐变大，并对称设置在滑移机构(5)的轴线外侧，使得两个滑移机构相互靠近时，各个电阻丝(14)与柱形导体(18)的接触点同时向靠近电阻丝(14)的方向移动。4.根据权利要求1所述的一种坡度监测装置，其特征在于，还包括与底板(1)固定连接的芯杆(11)，所述芯杆(11)为绝缘材料制成，其沿平行于导轨(2)的方向穿过两个滑移机构(5)；芯杆(11)两侧面分别设有一个与所述滑移机构(5)不接触的倾态电极(13)，当所述底板(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈廷，
申请(专利权)人：乌鲁木齐职业大学，
类型：发明
国别省市：