[发明专利]一种液位分布式倾仰角检测器及检测方法

说明书

本发明涉及角度检测领域，尤其涉及一种液位分布式倾仰角检测器及检测方法，其特征在于：其包括控制器和内部中空形成圆柱腔的透明圆柱容器；圆柱容器内腔装有液体，内壁贴有电连接于控制器的压力传感器，压力传感器在内壁圆周上形成压力传感器环形阵列，压力传感器环形阵列中的同位阵元沿轴向延伸至圆柱容器端面，形成压力传感器轴向阵列；每个阵元上压力传感器因受到压力而感应电压，经信号调理器进行放大和滤波处理后，再经模数转换器模数转换后，控制器读取并计算，得到当前的轴向倾角和绕轴仰角，数据输出模块向用户输出测试结果。本发明检测精度高、结构简单。

技术领域

本发明涉及角度检测领域，尤其涉及一种液位分布式倾仰角检测器及检测方法。

背景技术

在工农业生产和服务、科学研究及日常生活中，角度或倾斜度测量是时常需要的，例如在设备安装、机械加工、建筑施工和交通运输等领域。然而，目前角度测量仪普遍存在精度低或者性价比不高的缺点，本发明旨在解决该问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种液位分布式倾仰角检测器及检测方法，检测精度高、结构简单。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种液位分布式倾仰角检测器，包括控制器和内部中空形成圆柱腔的透明圆柱容器；圆柱容器内腔装有液体，内壁贴有电连接于控制器的压力传感器，压力传感器在内壁圆周上形成压力传感器环形阵列，压力传感器环形阵列中的同位阵元沿轴向延伸至圆柱容器端面，形成压力传感器轴向阵列；控制器和压力传感器之间设有信号调理器和模数转换器，控制器输出端设有数据输出模块；每个阵元上压力传感器因受到压力而感应电压，经信号调理器进行放大和滤波处理后，再经模数转换器模数转换后，控制器读取并计算，得到当前的轴向倾角和绕轴仰角，数据输出模块向用户输出测试结果。

按以上方案，所述圆柱容器内腔所装的液体采用熔点低于-50℃、沸点高于+50℃的液类，液体体积为圆柱容器容积的一半，圆柱容器内腔的剩余空间抽成真空或者充入一个大气压的氮气。

按以上方案，所述压力传感器为贴片式扩散硅压力传感器，压力传感器环形阵列及压力传感器轴向阵列中每个阵元呈均匀分布。

按以上方案，所述控制器可采用单片机或ARM处理器。

按以上方案，所述数据输出模块为电连接于控制器的显示器和/或扬声器。

一种液位分布式倾仰角检测方法，使用上述液位分布式倾仰角检测器，其步骤为：压力传感器根据所在位置液体深度不同而输出不同的感应电压，压力传感器环形阵列的每个阵元输出感应电压至控制器，控制器将每个环形阵列中液体深度最大的压力传感器视为有效阵元，所有的压力传感器有效阵元形成有效压力传感器轴向阵列，有效压力传感器轴向阵列输出的系列感应电压值形成圆柱容器内腔壁最大液压值轴向分布向量，用该向量反映圆柱容器的轴截面液位分布，基于轴截面液位分布得到当前轴向倾角；对压力传感器环形阵列中每个阵元进行标号构成索引号，根据高液位一侧端面上压力传感器环形阵列中有效阵元的索引号，得到当前的绕轴仰角。

按以上方案，所述检测方法具体为：

步骤1：参数初始化