[发明专利]长度检测装置、长度检测方法及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程检测技术，具体涉及一种长度检测装置及检测方法；另外，本发明还涉及一种具有上述长度检测装置的工程机械。

背景技术

目前，在工程实践中，经常需要获取某些特定对象的长度信息，比如，起重机、正面吊和高空作业车等工程机械在作业过程中，需要实时获取伸缩臂的长度，以获知这些工程机械当前所处的状态。为测量伸缩臂的长度，有人提出一种长度检测装置，该长度检测装置具体包括测长线、绕线总成、电位器和电位器齿轮，电位器齿轮套设于电位器的主轴上。该长度检测装置的工作原理是：当测长线拉出或收回时，绕线总成转动，然后带动电位器齿轮转动，进而带动电位器的电刷沿其主轴滑动，从而根据电位器阻值计算得到长度信号。

虽然该长度检测装置能够检测长度信息，但是它在长期使用过程中，电位器因磨损或腐蚀易于出现电阻丝断开问题（即电刷和主轴接触不良、电阻丝失效），进而造成对应电压值跳变，即长度信号跳变，最终影响长度检测装置的准确度和使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种长度检测装置，与现有技术相比，该长度检测装置的使用寿命更长，检测结果更准确。

一方面，本发明提供了一种长度检测装置，包括壳体、测长线及绕线总成，所述绕线总成设置于壳体上，还包括：

永磁元件，与所述绕线总成的转轴连接，用于产生磁场信息；

霍尔器件，与所述永磁元件相对设置，用于根据所述磁场信息实时获取所述永磁元件每次旋转动作所旋转的角度α_n，且所述角度α_n不超过360度；

计数单元，与所述霍尔器件电连接，用于记录所述永磁元件每次旋转动作所旋转的圈数N_n；

信号处理单元，用于根据每次旋转动作所旋转的角度α_n和圈数N_n获得当前状态下的总圈数N和最终角度α，并根据总圈数N和最终角度α计算所述绕线总成在当前状态下所输出的测长线的长度L。

优选地，所述霍尔器件可以在永磁元件旋转动作过程中实时获取角度α_n，所述信号处理单元可以根据实时获取的角度α_n判断永磁元件当次旋转动作的旋转方向。

优选地，当所述永磁元件正转的角度α_n达到360度时，所述计数单元将所述圈数N_n增加；当所述永磁元件反转的角度α_n达到360度时，所述计数单元将所述圈数N_n减去。

优选地，当所述永磁元件正转时，所述信号处理单元加上当次旋转动作所旋转的圈数N_n和角度α_n；当所述永磁元件反转时，所述信号处理单元减去当次旋转动作所旋转的圈数N_n和角度α_n。

优选地，所述信号处理单元设置于电路板上，所述电路板固定设置于所述壳体内。

优选地，所述信号处理单元根据公式L=（N+α/360）×Lc获得长度L，其中，Lc为永磁元件旋转一周时绕线总成输出的测长线的长度。

本发明提出的长度检测装置通过设置永磁元件、霍尔器件及信号处理单元，并将永磁元件与绕线总成的转轴连接，使得绕线总成的转动情况可以根据永磁元件的磁场信息获知。与现有技术相比，该长度检测装置在获取绕线总成的旋转情况时，通过永磁元件的磁场信息来传递绕线总成的旋转信息，不需要依赖永磁元件与霍尔器件之间的物理接触，所以，它不存在因磨损或腐蚀导致长度信号跳变的问题。因此，该长度检测装置的准确度更高，使用寿命更长。

另一方面，本发明还提出一种工程机械，包括上述任一项所述的长度检测装置。

优选地，所述工程机械包括多节伸缩臂，所述长度检测装置的测长线与所述多节伸缩臂的末端连接。

优选地，所述工程机械为起重机。

利用上述长度检测装置进行长度检测，使本发明提出的工程机械能够更准确地获取到工程机械所需的参数信息，进而操作人员可以根据这些参数信息准确的操作该工程机械。

又一方面，本发明还提出一种长度检测方法，包括以下步骤：

永磁元件产生磁场信息，所述磁场信息反映绕线总成的旋转信息；

霍尔器件根据所述磁场信息实时获取所述绕线总成每次旋转动作所旋转的圈数N_n和角度α_n，其中，所述角度α_n不超过360度；