[实用新型]一种测斜仪自动校准装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工控机测控领域，具体用于测斜仪校准中角度的自动生成和数据的自动分析处理。 

背景技术

测斜仪主要应用于道路、桥梁、大坝及岩土工程安全检测，它适用于煤矿工程、地质钻孔、防渗灌浆孔、桩抽芯孔、岩土工程的测量钻孔和非磁性矿地区以及无铁套管的钻孔斜度测量，还可以测量深基坑、边坡、地基、水平位移以及剖面沉降等。 

该仪器采用倾角传感器作为敏感元件，它是一个力平衡式伺服系统，当传感器探头相对于地球重心方向产生倾角时，由于重力作用，传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动一个角度，通过高灵敏的微电子换能器将此角度转换成信号，经过分析处理显示被测对象的倾斜角度，其检测精度对工程质量及工程安全影响很大。 

目前，国内无该仪器的国家检定规程及成熟的校准设备。大多数厂家都采用游标角度尺进行检测，这种方法检测精度低，定位困难，很难保证测量的准确性和可靠性。市场上急需对测斜仪进行精确校准和定量分析的仪器。 

在国内所查公开文献范围内，国内有将光栅原理、步进电机驱动及工控机控制技术在校准、测量装置中应用的研究报道，同时已见测斜仪检定装置的产品信息，但未与本项目研究内容完全相同的，用圆光栅作为标准、步进电机驱动、用工控机进行控制、读数及数据处理，完全采用闭环系统实现对测斜仪全自动、多角度的校准和检测装置。 

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种倾斜仪自动校准系统,提高倾斜仪的校准精度,简化校准过程。 

本实用新型是采取以下的技术方案来实现的：一种测斜仪自动校准装置，包括用于运行软件和控制的工控机，用于发送控制脉冲和脉冲计数的数据采集卡，其特征在于：还包括用于测量转动角度的圆光栅传感器、用于装夹测斜仪的检测平台、用于实现平台转动的高精度机械传动机构和用于带动机械传动机构的电机，工控机与数据采集卡相连，数据采集卡与圆光栅传感器、电机的控制器相连，电机与机械传动机构相连，机械传动机构与检测平台相连，圆光栅传感器安装于检测平台的轴上。 

前述的测斜仪自动校准装置，其特征在于：所述高精度机械传动机构为涡轮蜗杆传动机构。 

前述测斜仪自动校准装置，其特征在于：所述的圆光栅传感器为Renishaw公司生产的M-9527-0057型圆光栅传感器，包括圆光栅和读数头，其输出脉冲间隔为1.1″，输出精度为2″，用来将检测平台转过的角度转换为脉冲输出，依此来计算角度。用来将检测平台转过的角度转换为脉冲输出，依此来计算角度。 

前述测斜仪自动校准装置，其特征在于：所述的数据采集卡为两轴伺服/步进电机控制卡，内置28位计数器。 

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型的测斜仪自动校准装置及测斜仪自动校准方法，可提高倾斜仪的校准精度,简化校准过程。 

附图说明

图1为本实用新型的硬件连接图。 

图2为本实用新型的结构示意图。 

图3为本实用新型的工控机的程序流程图。 

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型专利进一步说明。 

参照图1及图2所示的测斜仪自动校准装置，包括1.工控机及软件、2.数据采集卡、3.步进电机控制器、4.步进电机、5.高精度的机械传动机构、6.圆光栅、7.圆光栅读数头、8.检测平台，工控机1与数据采集卡2相连，数据采集卡2与圆光栅传感器、电机控制器3相连，步进电机4与机械传动机构5相连，机械传动机构5与检测平台8相连，圆光栅传感器安装于检测平台8的轴上。 

首先,通过工控机软件读入设定的一系列数值，并计算得到控制步进电机的脉冲数;其次,工控机通过数据采集卡输出控制脉冲到步进电机控制器，从而控制步进电机转过相应的角度，并通过机械传动机构带动检测平台和圆光栅传感器转动；然后，圆光栅读数头将检测到的转动角度以脉冲的形式通过数据采集卡发送到工控机，并与设定的角度进行比较，达到设定值时，工控机发送停止命令，步进电机停止转动，此时由用户输入测斜仪的读数;最后,由软件分析得到标定方程与误差。程序流程图见图3。 

具体来说，包括以下步骤： 

（1）检测校准过程，如图3中A）所示：

第一步，程序运行后，等待用户的输入，并检验输入的有效性，然后根据用户的输入预调整检测平台的位置，为下一步的检测校准做准备。