[发明专利]基于光强度传感器的双吊具桥吊摆角测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种基于光强度传感器的双吊具桥吊摆角测量装置，设置在小车机构上，所述小车机构设置在大车机构上，所述大车机构上设有桥吊驾驶室，所述小车机构上设有一对起升电机，每个起升电机包含一转轴，每一起升电机的转轴，通过吊绳连接一吊具，其特征在于，该摆角测量装置包含：一对信号处理装置、摆角合成计算机、一对摆角检测装置；信号处理装置对称设置在所述的小车机构顶部，所述的信号处理装置包括电压放大器、整流滤波器、A/D转换器，电压放大器的输入端与光强度传感器和色敏光电传感器相连，电压放大器的输出端依次连接整流滤波器、A/D转换器，之后输出给摆角合成计算机；摆角合成计算机，设置在所述小车机构的顶部，位于两个信号处理装置之间，分别与一对信号处理装置连接；一对摆角检测装置，对称设置在小车的底部，每一所述摆角检测装置与对应的信号处理装置连接，每一吊绳穿过对应的摆角测量装置与对应的吊具连接；一用于显示摆角信息显示模块，设置在桥吊驾驶室内，与摆角合成计算机连接；所述的摆角检测装置内包括两个轻质摆架、黑盒子；两个轻质摆架分别沿着x轴和y轴互相垂直安装，且两个半圆形轻质摆架相切；每个轻质摆架沿着圆周方向设有光滑开缝，吊绳先后从两个轻质摆架的开缝中穿过；每个轻质摆架上均连接遮光板；黑盒子内有光强度传感器、色敏光电传感器、遮光板、LED发光屏四部分；所述的LED发光屏是由四分之一圆的红色与蓝色的LED灯组成的半圆LED发光屏，固定在黑盒子的内壁上；所述的遮光板与LED发光屏的面积、形状一样，静止时候可以完全遮盖住LED发光屏；遮光板随着轻质摆架的转动而转动；光强度传感器与色敏光电传感器与对应的信号处理装置电性相连。

2.一种基于光强度传感器的双吊具桥吊摆角测量方法，使用如权利要求1所述的基于光强度传感器的双吊具桥吊摆角测量装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：对各个部件进行初始位置的设定，将此作为初始的参考位置，设定过程如下：先让双吊具桥吊的两个吊具自然下垂，此时吊绳无任何摆角，轻质摆架、遮光板均无任何转动，此时LED发光屏与遮光板完全重合；两组摆角检测装置得到的信号作为摆角计算的初始参考值，表明当前轴向方向上摆角为0；

步骤二：驾驶室发出桥吊运行指令，桥吊根据不同的运行指令控制对应的吊具运行，吊具各自连接的吊绳发生摆动；

步骤三：吊绳的摆动会带动遮光板的转动进而漏出部分LED发光屏，光强度传感器获取LED发光屏漏出部分的光强度大小，同时，色敏光电传感器判断出漏出面积的LED发光屏的光的颜色，得到的光信号变成电信号传送给信号处理装置；

步骤四：信号处理器接受到来自x,y方向上的电信号加以处理，经过放大，滤波，A/D转换后通过计算机串口送到摆角合成计算机进行摆角合成处理，根据LED发光屏漏出部分的光源颜色判别运动方向的正负，根据光强度传感器得出LED发光屏漏出部分的面积S₁，而整个LED发光屏的面积为S，可以计算得出x方向上的轻质摆架转动的角度θ＝(S₁/S)*π，同样的方法得到y方向上的角度，之后将两个方向上的角度合成，得到摆绳的摆角值

步骤五：步骤一到步骤四为第一吊具获取一组摆角值的操作流程，同理，第二吊具根据步骤一到步骤四得到另一组摆角值，将两组摆角信息送至驾驶室的显示屏上供驾驶员参考操作，将摆角信息送至同步/防摇控制系统，以提供反馈信息。