一種升降平臺傾斜度測量裝置及測量方法
2023-04-30 11:40:01
專利名稱：一種升降平臺傾斜度測量裝置及測量方法
一種升降平臺傾斜度測量裝置及測量方法技術領域
本發明屬於平衡度測量技術領域，涉及一種可以測量升降平臺傾斜度的裝置及其實現方法。
背景技術：
隨著社會經濟的快速發展，類似高杆燈的升降系統已經成為日常生活中不可或缺的一部分，不斷出現在機場，娛樂廣場，市政道路中。但是，高杆燈升降系統中沒有能夠判斷高杆燈燈盤升降過程中傾斜度的裝置，不能提供依據來判斷燈盤是否傾斜以及傾斜情況， 因此不能對燈盤進行糾正。燈盤的傾斜度對高杆燈升降系統來說是至關重要的一個技術指標之一。
本發明最初目的是解決高杆燈升降系統的燈盤升降中的傾斜度問題，但是，並不僅適用於高杆燈升降系統中，也可應用在類似的升降系統中。發明內容
技術問題本發明的目的在於提供一種升降平臺傾斜度測量裝置及實現方法。
技術方案為解決上述技術問題，本發明提供了一種平臺傾斜度測量裝置，該裝置包括
移動板，水平安裝於待測傾斜度的升降平臺的上表面，其帶有至少3個觸頭，所述至少3個觸頭分布在同一平面內，且所述觸頭間的間隔角度為360度/觸頭個數；
行程開關組，設置於移動板上方，其包括4個行程開關，該4個行程開關按功能分為兩類，其中一類行程開關用於計算升降速度，另外一類行程開關用於計算傾斜度；
傾斜度計算組件，與行程開關組相連接，記錄行程開關組的輸出結果，根據該結果計算出升降平臺升降速度和升降平臺的傾斜度；
測量結果顯示組件，該測量顯示組件與傾斜度計算組件相連，以傾斜度計算組件的輸出信號作為輸入，對傾斜度進行顯示。
優選的，所述行程開關組包括三個用於計算傾斜度的行程開關和一個用於計算升降平臺升降速度的行程開關；
三個用於計算傾斜度的行程開關均勻分布於同一水平面位置，即該三個行程開關之間的分布間隔為120度；
用於計算升降平臺升降速度的行程開關位於其餘三個用於計算傾斜度的行程開關任意一個的正下方；四個行程開關的輸出分別連接到傾斜度計算組件的輸入埠。
優選的，當移動板觸頭觸碰到行程開關組的4個行程開關時，記錄行程開關組的4 個行程開關的閉合時間tl，tl，t2，t3;利用傾斜度計算組件內置算法，計算出升降平臺的升降速度，從而計算升降平臺的傾斜度。
優選的，所述傾斜度計算組件是單片機或數位訊號處理器智能控制晶片。
優選的，所述測量結果顯示組件是發光二極體顯示屏或液晶顯示屏。
本發明還提供了一種升降平臺傾斜度測量實現方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟
步驟1，操作者啟動升降系統，在纜繩拉動下，移動板隨待測升降平臺升降；
步驟2，移動板隨待測升降平臺升降，當升降到行程開關組中用於測速的行程開關組位置時，移動板上的1個觸頭觸碰該行程開關；
步驟3，移動板隨待測升降平臺升降，當升降到行程開關組用於計算傾斜度的行程開關位置時，移動板上的3個觸頭觸碰這3個行程開關；
步驟4，行程開關組的行程開關分別與傾斜度計算組件相連接，將行程開關的開關信號輸出到傾斜度計算組件；
步驟5，傾斜度計算組件得到行程開關的開關信號後，通過傾斜度計算組件的智能晶片中的內置算法計算出升降平臺升降速度值，進而計算出傾斜度；
步驟6，傾斜度計算組件與測量結果顯示組件相連接，將測量結果輸出到測量結果顯示組件，顯示出測得的傾斜度。
優選的，測得的傾斜度以移動板與水平面之間的夾角表示。
優選的，用於計算傾斜度的行程開關的個數與移動板上觸頭的數目相同，均勻分布，且位置分布相同。
有益效果本發明與現有的技術相比具有的有益效果為
1、本發明實現原理比較簡單，所設計的裝置比較容易實現，測量方法經過嚴格的理論推導得出，測量結果比較可靠。
2、本發明所設計的測量裝置與升降平臺分離，可避免單獨向升降平臺的測量裝置供電以及從移動的升降平臺上獲取測量信號的問題。
圖1是本發明所述的一種升降平臺傾斜度測量裝置的原理圖2描述了圖1中移動板的結構組成，移動板的3個觸頭分別為la，lb, lc。
圖3是本發明所述的一種升降平臺傾斜度測量實現方法的待測升降平臺在升降過程中傾斜情況1。
圖4是本發明所述的一種升降平臺傾斜度測量實現方法的待測升降平臺在升降過程中傾斜情況2。
圖5是本發明所述的一種升降平臺傾斜度測量實現方法的待測升降平臺在升降過程中傾斜情況3。
移動板1，行程開關組2，傾斜度計算組件3，測量結果顯示組件4。
具體實施方式
下面將參照附圖對本發明進行說明。
下面結合附圖，對一種升降平臺傾斜度測量裝置的組成進行詳細介紹。
在圖1中，展示了該傾斜度測量裝置的主要結構和組成部分。該傾斜度測量裝置包括
移動板，安裝在升降平臺的上表面，且水平安裝。該移動板含有3個觸頭，3個觸頭安裝在同一平面上，且3個觸頭之間的間隔120度；
行程開關組，由4個行程開關組成，其中1個行程開關用於計算升降速度，其餘3 個行程開關用於計算傾斜度。用於計算升降速度的行程開關位於其餘3個用於計算傾斜度行程開關任意1個的正下方h處；
傾斜度計算組件，以行程開關組的開關信號作為輸入，通過內部算法計算出升降平臺的傾斜度；
測量結果顯示組件，以傾斜度計算組件的輸出作為輸入，將測得的傾斜度進行顯7J\ ο
參見圖1-5，本發明提供的升降平臺傾斜度測量裝置，該裝置包括
移動板1，水平安裝於待測傾斜度的升降平臺的上表面，其帶有至少3個觸頭，所述至少3個觸頭分布在同一平面內，且所述觸頭間的間隔角度為360度/觸頭個數；如果是三個觸頭則該三個觸頭間隔120度。
行程開關組2，設置於移動板1上方，其包括4個行程開關，該4個行程開關按功能分為兩類，其中一類行程開關用於計算升降速度，另外一類行程開關用於計算傾斜度；
傾斜度計算組件3，與行程開關組2相連接，記錄行程開關組2的輸出結果，根據該結果計算出升降平臺升降速度和升降平臺的傾斜度；
測量結果顯示組件4，該測量顯示組件4與傾斜度計算組件3相連，以傾斜度計算組件的輸出信號作為輸入，對傾斜度進行顯示。
所述行程開關組2包括三個用於計算傾斜度的行程開關和一個用於計算升降平臺升降速度的行程開關；
三個用於計算傾斜度的行程開關均勻分布於同一水平面位置，即該三個行程開關之間的分布間隔為120度；
用於計算升降平臺升降速度的行程開關位於其餘三個用於計算傾斜度的行程開關任意一個的正下方；四個行程開關的輸出分別連接到傾斜度計算組件(3)的輸入埠。
所述傾斜度計算組件3作用在於，當移動板1觸頭觸碰到行程開關組2的4個行程開關時，記錄行程開關組的4個行程開關的閉合時間tl，tl，t2，t3 ；利用傾斜度計算組件內置算法，計算出升降平臺的升降速度，從而計算升降平臺的傾斜度。
所述傾斜度計算組件3是單片機或數位訊號處理器智能控制晶片。
所述測量結果顯示組件4是發光二極體顯示屏或液晶顯示屏。
本發明還提供了一種升降平臺傾斜度測量實現方法，該方法包括如下步驟
步驟1，操作者啟動升降系統，在纜繩拉動下，移動板1隨待測升降平臺升降；
步驟2，移動板1隨待測升降平臺升降，當升降到行程開關組2中用於測速的行程開關組位置時，移動板上1的1個觸頭觸碰該行程開關；
步驟3，移動板1隨待測升降平臺升降，當升降到行程開關組2用於計算傾斜度的行程開關位置時，移動板上的3個觸頭觸碰這3個行程開關；
步驟4，行程開關組2的行程開關分別與傾斜度計算組件3相連接，將行程開關的開關信號輸出到傾斜度計算組件；
步驟5，傾斜度計算組件3得到行程開關的開關信號後，通過傾斜度計算組件的智能晶片中的內置算法計算出升降平臺升降速度值，進而計算出傾斜度；
步驟6，傾斜度計算組件3與測量結果顯示組件4相連接，將測量結果輸出到測量結果顯示組件，顯示出測得的傾斜度。
測得的傾斜度以移動板1與水平面之間的夾角表示。
行程開關組2中，用於計算傾斜度的行程開關的個數與移動板1上觸頭的數目相同，均勻分布，且位置分布相同。
在圖1中，傾斜度計算組件測得觸角1觸碰到對應位置的行程開關組中用於計算傾斜度的行程開關的時間tl，觸碰用於計算升降速度的行程開關的時間為Tl。令升降平臺上升速度為V，行程開關組中用於計算升降速度的行程開關和對應位置的用於計算傾斜度的行程開關的距離為h。
下面為升降平臺上升速度ν的計算過程
V= htl-Tl
圖3，4，5分別描述了一種升降平臺傾斜度測量實現方法的升降平臺在升降過程中的3種傾斜情況。A，B, C分別代表移動板的3個觸頭，3個觸頭構成了一個等邊三角形 ABC，該三角形的邊長為a。令角度α表示升降平臺的傾斜度。
圖3中，代表的傾斜情況為一個觸頭A在上端，另外兩個觸頭B，C處於同一水平位置，在下端。該情況下，t2 = t3 > tl。平面BCOl為水平面，AOl為A點到平面BCOl的距離。AD和OlD分別垂直線BC，則AD與OlD之間的夾角即為待測的傾斜度a。下面為傾斜度計算過程
AOl = ν · (t2-tl)
AD = a · sin60°γ . AOl . v.(t2-tl)八 ι
a=arcsin-= arcsin---1 公式一ADa-sin60°
圖4中，代表的傾斜情況為兩個觸頭A，B處於同一水平位置且在上端，另外一個觸頭C在下端。該情況下，tl = t2 < t3。平面CEF為水平面，DOl為線AB到平面CEF的距離。⑶垂直AB，COl垂直EF，⑶與COl之間的夾角即為待測的傾斜度α。
下面為傾斜度計算過程DOl = ν · (t3-tl)CD = a · sin60°.DOl . v.(t3-tl)Oa=arcsin-= arcsin ---CDa-sin60°圖5中，代表的傾斜情況為三個觸頭任意兩個均不處於同一水平面，一個觸頭A處於最上端，一個觸頭B位於中間，另外一個觸頭C在最下端。該情況下，tl<t2<t3。平面CDOl為水平面，AOl為點A到平面CDOl的距離，B02為點B到平面CDOl的距離。BE，02E 分別垂直⑶，BE和02E之間的夾角即為待測的傾斜度α。
下面為傾斜度計算過程
已知 AB = BC = a, Z CBD = 120°，B02 = ν · (t3_t2)，AOl = ν · (t3_tl)。
由圖4可知，三角形ADOl和BD02相似，由相似定理可得 B02 BD BD
AOl AD AB+BD6陶9〕似已知量，從而計算翻，
權利要求
1.一種升降平臺傾斜度測量裝置，其特徵在於該裝置包括移動板(1 )，水平安裝於待測傾斜度的升降平臺的上表面，其帶有至少3個觸頭，所述至少3個觸頭分布在同一平面內，且所述觸頭間的間隔角度為360度/觸頭個數；行程開關組(2)，設置於移動板(1)上方，其包括4個行程開關，該4個行程開關按功能分為兩類，其中一類行程開關用於計算升降速度，另外一類行程開關用於計算傾斜度；傾斜度計算組件(3)，與行程開關組(2)相連接，記錄行程開關組(2)的輸出結果，根據該結果計算出升降平臺升降速度和升降平臺的傾斜度；測量結果顯示組件(4)，該測量顯示組件(4)與傾斜度計算組件(3)相連，以傾斜度計算組件的輸出信號作為輸入，對傾斜度進行顯示。
2.根據權利要求1所述的升降平臺傾斜度測量裝置，其特徵在於所述行程開關組 (2)包括三個用於計算傾斜度的行程開關和一個用於計算升降平臺升降速度的行程開關；三個用於計算傾斜度的行程開關均勻分布於同一水平面位置，即該三個行程開關之間的分布間隔為120度；用於計算升降平臺升降速度的行程開關位於其餘三個用於計算傾斜度的行程開關任意一個的正下方；四個行程開關的輸出分別連接到傾斜度計算組件(3)的輸入埠。
3.根據權利要求1所述的升降平臺傾斜度測量裝置，其特徵在於所述傾斜度計算組件(3)作用在於，當移動板(1)觸頭觸碰到行程開關組(2)的4個行程開關時，記錄行程開關組的4個行程開關的閉合時間tl，tl, t2, t3 ；利用傾斜度計算組件內置算法，計算出升降平臺的升降速度，從而計算升降平臺的傾斜度。
4.根據權利要求1所述的升降平臺傾斜度測量裝置，其特徵在於所述傾斜度計算組件(3)是單片機或數位訊號處理器智能控制晶片。
5.根據權利要求1所述的升降平臺傾斜度測量裝置，其特徵在於所述測量結果顯示組件(4)是發光二極體顯示屏或液晶顯示屏。
6.一種升降平臺傾斜度測量方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟步驟1，操作者啟動升降系統，在纜繩拉動下，移動板(1)隨待測升降平臺升降； 步驟2，移動板(1)隨待測升降平臺升降，當升降到行程開關組(2)中用於測速的行程開關組位置時，移動板上(1)的1個觸頭觸碰該行程開關；步驟3，移動板(1)隨待測升降平臺升降，當升降到行程開關組(2)用於計算傾斜度的行程開關位置時，移動板上的3個觸頭觸碰這3個行程開關；步驟4，行程開關組(2)的行程開關分別與傾斜度計算組件(3)相連接，將行程開關的開關信號輸出到傾斜度計算組件；步驟5，傾斜度計算組件(3)得到行程開關的開關信號後，通過傾斜度計算組件的智能晶片中的內置算法計算出升降平臺升降速度值，進而計算出傾斜度；步驟6，傾斜度計算組件(3)與測量結果顯示組件(4)相連接，將測量結果輸出到測量結果顯示組件，顯示出測得的傾斜度。
7.根據權利要求6所述的升降平臺傾斜度測量方法，其特徵在於測得的傾斜度以移動板(1)與水平面之間的夾角表示。
8.根據權利要求6所述的升降平臺傾斜度測量方法，其特徵在於行程開關組(2)中，用於計算傾斜度的行程開關的個數與移動板(1)上觸頭的數目相同，均勻分布，且位置分布相同。
全文摘要
本發明提供了一種升降平臺傾斜度測量裝置及測量方法，裝置包括移動板(1)，水平安裝於待測傾斜度的升降平臺的上表面，其帶有至少3個觸頭，所述至少3個觸頭分布在同一平面內，且所述觸頭間的間隔角度為360度/觸頭個數；行程開關組(2)，設置於移動板(1)上方。該方法包括如下步驟:步驟1，操作者啟動升降系統，在纜繩拉動下，移動板(1)隨待測升降平臺升降；步驟2，移動板(1)隨待測升降平臺升降，當升降到行程開關組(2)中用於測速的行程開關組位置時，移動板上(1)的1個觸頭觸碰該行程開關。該實現方法簡單，可測量出升降平臺在指定位置處的傾斜度。
文檔編號G01C9/00GK102519431SQ20111040667
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者張侃健, 陳新海, 魏海坤 申請人:東南大學