[实用新型]一种数字化梁式倾斜仪

说明书

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，涉及一种倾斜仪，尤其涉及一种数字化梁式倾斜仪。

背景技术

数字化倾斜仪是用来测量物体随时间的倾斜变化及铅垂线随时间变化的仪器；多用在重工机械，零点检测，直线和水平控制等场合，但是需要监测地面沉降，或者隆起时则成本大大增加，精度大大降低，不宜使用；

通常情况下，倾斜仪仅能够测量重工机械设备的横滚、俯仰的准静态角度，对于连续的挡土墙的垂直旋转度，滑坡区的结构稳定性，隧道、铁路轨道等较长距离的监测时则精度不高，成本较高。

现有的数字化梁式倾斜仪一般采用电解液的敏感器件作为倾角传感器，量程小，受温度影响大，提供单轴或者双轴测量，即横滚、俯仰角度测量。

对于现有基于电解质原理的数字化梁式倾斜仪已经满足不了实际测量的要求，以往的方法选择多个基于重力加速度（基于MENS）的倾角传感器来代替梁式倾角传感器，这样成本大大增加，也同时引入了较大的误差，而且并不能将其MENS传感器的优势集中体现出来。将基于重力加速度（基于MENS）原理的传感器与梁式外壳创新的结合在一起，减少使用者的负担，提高测量的精度，在有些应用场所，如桥梁挠度的监测、挖掘区周围的结构安全或隧道的监测，汇合渠道和其他活动的隧道的监测等领域具有明显的技术优势和应用价值。

目前市场上常见的倾斜仪多为外壳较小，远远小于0.5米，而常见的梁式倾斜仪多采用梁式外壳与电解液作为敏感器件的倾角传感器具有量程小，受温度影响较大，具有成本高，稳定性差等特点。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的梁式倾斜仪，以便进一步提高测量的精确度，同时降低成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种数字化梁式倾斜仪，可提高测量的精确度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种数字化梁式倾斜仪，所述倾斜仪包括：

倾角传感器，用以提供高分辨率的倾斜角度；

滤波单元，与所述倾角传感器连接，用以对所述倾角传感器输出的模拟信号进行滤波；

处理器，与所述滤波单元连接，用以对倾角传感器输出的经过滤波的模拟信号进行高精度模数转换，在处理器内作数字信号滤波，真实地反映出倾角输出信息，并对数字处理后的信号进行角度转换；

数显分度转台，与所述处理器连接，用以对倾角传感器作线性补偿所需的数据作测试，计算出合适的线性标定系数；所述处理器进一步利用数显分度转台计算出的线性标定系数对测量的角度数据作线性补偿；

电源系统，与所述倾角传感器、滤波单元、处理器、数显分度转台连接，用以提供电源；

梁式外壳，所述倾角传感器、滤波单元、处理器、电源系统设置于该梁式外壳中。

作为本实用新型的一种优选方案，所述梁式外壳包括上盖、方管、封头，方管作为梁式外壳的主体，上盖设置于方管上，封头设置于方管的两侧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述滤波单元为硬件滤波单元，用以对倾角传感器输出的模拟信号带宽内滤波。

作为本实用新型的一种优选方案，所述倾斜仪进一步包括高低温温度箱，用以对倾斜仪的零点温漂做补偿。

作为本实用新型的一种优选方案，所述倾斜仪进一步包括高低温温度箱，用以对倾斜仪的灵敏度温漂做补偿。

作为本实用新型的一种优选方案，所述倾斜仪进一步包括232输出接口、485输出接口、422输出接口、V/I输出接口、LCD输出接口、CAN接口中的一种或多种。

作为本实用新型的一种优选方案，所述处理器为内置24bit模数转化单元AD的MCU。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的梁式外壳长度为1米、2米或3米。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的数字化梁式倾斜仪，通过将倾角传感器与梁式外壳结合在一起，能够提供横滚、俯仰的准静态的高精度角度测量，能够满足结构性健康监测、线性列位移变化等的应用需求。

本实用新型梁式倾斜仪一般长度较长，如长度可以为1米、2米、3米等。而目前市场上较常见的倾斜仪一般都较小，远远小于1米长，所述倾角传感器、滤波单元、处理器、电源系统设置于该梁式外壳中，用以保护倾角传感器、滤波单元，处理器，电源系统，同时又作为该传感器的基准面，具有易安装，可将多个单个梁式外壳连接起来以得到倾斜变形轮廓等特点。

本数字倾斜仪能够提供丰富的接口，如数字量RS232、RS485、RS422、CAN，LCD显示，数字接口软件协议可选，如Modbus,CAN2.0a或Can2.0b等，模拟量电压和电流，模拟量输出范围可设置。