申请/专利权人：应急管理部国家自然灾害防治研究院

申请日：2017-12-14

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN107941155B

主分类号：G01B11/02

分类号：G01B11/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.06.04#著录事项变更;2018.05.15#实质审查的生效;2018.04.20#公开

摘要：本发明公开了一种基于线阵CCD的引张线仪，对引张线（3）的位置信息进行测量，包括：线阵CCD接收器、升降台架（2）、平行光源发射器与安装调整板（8）；所述的升降台架（2）的固定导轨安装于安装调整板（8）上，CCD接收器安装于升降台架（2）的升降移动部件上部，平行光源发射器安装于升降台架（2）的升降移动部件下部，对引张线（3）置于CCD接收器与平行光源发射器间，且CCD接收器与平行光源发射器随升降移动部件在固定导轨上升降移动；以CCD器件为核心的光电一体化智能型位移传感器作位移检测单元，无电学漂移问题，可靠性强，实现真正的非接触式测量，同时消除电学漂移，保证仪器的长期稳定性指标。

主权项：1.一种基于线阵CCD的引张线仪，对引张线（3）的位置信息进行测量，其特征在于，包括：线阵CCD接收器、升降台架（2）、平行光源发射器与安装调整板（8）；所述的升降台架（2）的固定导轨安装于安装调整板（8）上，CCD接收器安装于升降台架（2）的升降移动部件上部，平行光源发射器安装于升降台架（2）的升降移动部件下部，对引张线（3）置于CCD接收器与平行光源发射器间，且CCD接收器与平行光源发射器随升降移动部件在固定导轨上升降移动；所述的CCD接收器内置于CCD接收器壳体（1）内，下面开口安装CCD接收器密封窗（6）；所述的平行光源发射器内置于平行光源发射器壳体（9）内，上面开口安装平行光源密封窗口（7）；所述的CCD接收器壳体（1）与平行光源发射器壳体（9）内设有发热元件；所述的安装调整板（8）安装于底板（10）上，螺栓孔为长条形孔，调整安装调整板（8）的前后安装位置。

全文数据：一种基于线阵GGD的新型引张线仪技术领域[0001]本发明涉及机械结构以及地球物理与大地观测领域，是一种地壳结构、基础与建筑物水平变形观测的新型专用测量仪器，尤其涉及一种基于线阵CCD的新型引张线仪。背景技术[0002]引张线仪应用于水电工程中混凝土大坝、面板坝、土石坝等水工建筑物的水平位移长期观测的仪器，观测方法称之为引张线法。引张线法是利用两固定基准点之间拉紧的不锈钢丝作为基准线（引张线），基准线（引张线）用一条不锈钢丝在两端挂重锤，或一端固定另一端挂重锤，使钢丝拉直成为一条直线，利用此直线来测量建筑物各测点在垂直该基准线方向上的水平位移的方法。引张线由端点、测点、钢丝及测线保护管组成，一般设置在混凝土坝或砌体坝不同高程的廊道内，土石坝则设置在坡面，其端点位置通常装设在建筑物以外固定不变的地基上，也可紧靠坝体或直接设置在坝体上。该仪器经过系统集成也可用于地壳结构、基础与建筑物水平变形观测。[0003]目前，引张线仪一般采用接触式测量，而且电学式传感器存在电学漂移的问题。[0004]线阵CCD，CCD英文全称:Charge-coupledDevice，中文全称：电荷稱合元件。可以称为CCD图像传感器，也叫图像控制器。线阵CCD也就是线阵图像传感器。线阵CCD:用一排像素扫描过图片，做三次曝光一一分别对应于红、绿、蓝三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。结构简单，成本较低。由于其单排感光单元的数目可以做得很多，在同等测量精度的前提下，其测量范围可以做的较大，并且由于线阵CCD实时传输光电变换信号和自扫描速度快、频率响应高，能够实现动态测量，并能在低照度下工作，所以线阵〇：£广泛地应用在产品尺寸测量和分类、非接触尺寸测量、条形码等许多领域发明内容[0005]本发明的目的是提供一种基于线阵CCD的新型引张线仪，以CCD器件为核心的光电一体化智能型位移传感器作位移检测单元，无电学漂移问题，可靠性强，实现真正的非接触式测量，同时消除电学漂移，保证仪器的长期稳定性指标。[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的：[_7]—种基于线阵CCD的新型引张线仪，对引张线3的位置信息进行测量，包括:线阵CCD接收器、升降台架2、平行光源发射器与安装调整板8;[0008]所述的升降台架2的固定导轨安装于安装调整板8上，CCD接收器安装于升降台架2的升降移动部件上部，平行光源发射器安装于升降台架2的升降移动部件下部，对引张线3置于CCD接收器与平行光源发射器间，且CCD接收器与平行光源发射器随升降移动部件在固定导轨上升降移动；[0009]所述的CCD接收器内置于CCD接收器壳体1内，下面开口安装CCD接收器密封窗6;[0010]所述的平行光源发射器内置于平行光源发射器壳体9内，上面开口安装平行光源密封窗口7。^[0011]所述的安装调整板8安装于底板10上，螺栓孔为长条形孔，调整安装调整板8的前后安装位置。[0012]所述的平行光源发射器壳体9或CCD接收器壳体1还引出通讯线4与电源线5。[0013]所述的通讯线4包括RS485遥测接口和模拟量输出接口。[0014]所述的CCD接收器壳体1与平行光源发射器壳体9内设有发热元件。[0015]所述的CCD接收器壳体1与平行光源发射器壳体9采用模具制造。[0016]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种基于线阵CCD的新型引张线仪，以CCD器件为核心的光电一体化智能型位移传感器作位移检测单元，无电学漂移问题，可靠性强，实现真正的非接触式测量，同时消除电学漂移，保证仪器的长期稳定性指标。附图说明[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。[0018]图1为本发明实施例提供的基于线阵CCD的新型引张线仪的结构示意图。具体实施方式[0019]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。[0020]下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。[0021]如图1所示，一种基于线阵CCD的新型引张线仪，对引张线3的位置信息进行测量，包括:线阵CCD接收器、升降台架2、平行光源发射器与安装调整板8;所述的安装调整板8安装于底板10上，螺栓孔为长条形孔，调整安装调整板8的前后安装位置。这里的前指的是水平面内垂直于引张线3的方向。[0022]所述的升降台架2的固定导轨安装于安装调整板8上，CCD接收器安装于升降台架2的升降移动部件上部，平行光源发射器安装于升降台架2的升降移动部件下部，对引张线3置于CCD接收器与平行光源发射器间，且CCD接收器与平行光源发射器随升降移动部件在固定导轨上升降移动。[0023]所述的CCD接收器内置于CCD接收器壳体1内，下面开口安装XD接收器密封窗6;所述的平行光源发射器内置于平行光源发射器壳体9内，上面开口安装平行光源密封窗口7。CCD接收器壳体1与平行光源发射器壳体9构成整个的保护箱体，保护箱体成C型前开口。[0024]所述的CCD接收器壳体1与平行光源发射器壳体9内设有发热元件。发热元件可以使用PTC陶瓷发热元件，属于公知技术，这里不再赘述。发热元件防止平行光源镜面和CCD接收器接收屏表面产生雾化结露，影响测量。[0025]所述的平行光源发射器壳体9或CCD接收器壳体1还引出通讯线4与电源线5。通讯线4实现数据的通讯，提供RS4S5遥测接口和模拟量输出接口，RS485遥测接口是一通用的接口。电源线5为设备供电。属于电路控制的公知技术，这里不再赘述。[0026]本例中，具有可以垂直升降调整的升降台架2,可以垂直引张线方向水平调整的安装调整板8和底板10。平行光源发射器发出的平行光垂直照射CCD接收器密封窗6,引张线3置于光路中，其阴影投射到光接收器上被CCD接收器识别、处理、量化成与引张线3位置信息相对应的数据，通过连续观测引张线3的位置信息，实现对被测物体发生水平位移变化进行观测。[0027]在本例中，仪器中CCD接收器的传感器布置与保护箱体开口的关系为从前到后外到里数值增大。在保护箱体两侧分别接出电源线5和通讯线4XCD接收器密封窗6与光源密封窗口7均采用橡胶密封条压封。CCD接收器壳体1与平行光源发射器壳体9分别采用模具制造，如注塑，导轨定位，定位准确，互换性好。[0028]本例中，采用线阵CCD器件开发成的CCD接收器，线阵CCD器件属于图像成像领域常用的技术，利用光电一体化位移传感器检测微量位移，实现了宽测量范围、高分辨率、高精度、无电学漂移等优良的技术指标。在引张线上不需要附加任何感应部件，实现了真正意义的非接触式测量。为了适应不同的大坝安全自动化监测系统的需要，本仪器提供RS485遥测接口和模拟量输出接口。[0029]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

权利要求：1.一种基于线阵CCD的新型引张线仪，对引张线3的位置信息进行测量，其特征在于，包括:线阵CCD接收器、升降台架2、平行光源发射器与安装调整板⑻；’所述的升降台架2的固定导轨安装于安装调整板8上，CCD接收器安装于升降台架2的升降移动部件上部，平行光源发射器安装于升降台架¾的升降移动部件下部，对引张线3置于CCD接收器与平行光源发射器间，且CCD接收器与平行光源发射器随升降移动部件在固定导轨上升降移动；所述的CCD接收器内置于CCD接收器壳体⑴内，下面开口安装CCD接收器密封窗6;所述的平行光源发射器内置于平行光源发射器壳体9内，上面开口安装平行光源密封窗口⑺。2.根据权利要求1所述的基于线阵CCD的新型引张线仪，其特征在于，所述的安装调整板⑻安装于底板10上，螺栓孔为长条形孔，调整安装调整板⑻的前后安装位置。3.根据权利要求1或2所述的基于线阵CCD的新型引张线仪，其特征在于，所述的平行光源发射器壳体⑼或CCD接收器壳体1还引出通讯线⑷与电源线⑸。4.根据权利要求1或2所述的基于线阵CCD的新型引张线仪，其特征在于，所述的通讯线⑷包括RS485遥测接口和模拟量输出接口。5.根据权利要求1或2所述的基于线阵CCD的新型引张线仪，其特征在于，所述的CCD接收器壳体1与平行光源发射器壳体9内设有发热元件。、6.根据权利要求1或2所述的基于线阵CCD的新型引张线仪，其特征在于，所述的CCD接收器壳体1与平行光源发射器壳体9采用模具制造。

百度查询： 应急管理部国家自然灾害防治研究院 一种基于线阵CCD的引张线仪

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