一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统的制作方法

1.本实用新型涉及模拟实验技术领域，尤其涉及一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统。


背景技术：

2.倾角仪又称角度仪、电子式角度仪，常用于水平角度、相对角度、倾角测量，随着测控技术的发展，军工、航天及国民经济中多种行业，对无线倾角测量系统要求的测控精度越来越高。然而，目前的角度测量技术仍然存在各种各样的问题，主要有：精度不够高或只能在小角度测量时得到高精度，精度受安装角度的影响以及环境影响较大等等。在同等测量精度条件下，急需可靠性高、稳定性好的更新换代产品，因此一个全工况模拟精度测试系统为无线倾角测控技术保驾护航是非常必要的。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.基于上述问题，本实用新型提供一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，用于模拟测试环境和安装角度对倾角测量系统的测量精度的影响。
5.(二)技术方案
6.基于上述的技术问题，本实用新型提供一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，包括环境控制模块、试验控制模块、数据采集模块和数据分析模块；所述环境控制模块包括温度控制器、湿度控制器、气压控制器，均用于调节无线倾角仪的环境参数；所述试验控制模块包括a台振动控制器、a台xyz三轴振动试验台、a台无线倾角仪和a台角度调节工装，a≥3，所述振动控制器和xyz三轴振动试验台用于模拟无线倾角仪的振动工况，所述角度调节工装用于调整无线倾角仪的安装角度；
7.将每台无线倾角仪分别通过一台角度调节工装安装在一台xyz三轴振动试验台上，每台振动控制器连接一台xyz三轴振动试验台，所述温度控制器、湿度控制器、气压控制器设于所述无线倾角仪的环境中，所述xyz三轴振动试验台、无线倾角仪、温度控制器、湿度控制器、气压控制器均连接数据采集模块，所述数据采集模块连接数据分析模块。
8.进一步的，所述数据采集模块包括分别用于振动数据和倾角数据的采集传输的振动分析仪和用于倾角数据、环境中温度、湿度、气压数据的采集传输的无线数据传输单元、以及云平台，所述振动分析仪连接xyz三轴振动试验台，所述无线数据传输单元连接无线倾角仪、温度控制器、湿度控制器、气压控制器，所述振动分析仪和无线数据传输单元通过云平台连接数据分析模块。
9.进一步的，所述数据分析模块包括数据处理器，用于进行振动数据和倾角数据处理分析反馈，与所述云平台连接。
10.进一步的，所述温度控制器温度控制范围为-20℃—85℃。
11.进一步的，所述湿度控制器湿度控制范围为0—60％rh。
12.进一步的，所述角度调节工装用于无线倾角仪的安装角度的调节范围为-30
°
—30
°
，角度调节精度为0.00001
°
。
13.进一步的，所述角度调节工装与无线倾角仪之间通过螺栓固定连接。
14.进一步的，所述角度调节工装与xyz三轴振动试验台通过螺丝连接固定。
15.进一步的，所述振动分析仪与xyz三轴振动试验台之间通过加速度传感器连接。
16.进一步的，所述无线倾角仪设在封闭玻璃罩内。
17.(三)有益效果
18.本实用新型的上述技术方案具有如下优点：
19.(1)本实用新型通过温度控制器、湿度控制器和气压控制器，有效模拟了服役环境的温度、湿度和气压工况，从而能有效测试温度、湿度和气压的环境因素对无线倾角仪的测试精度的影响；
20.(2)本实用新型通过振动控制器和xyz三轴振动试验台模拟了服役环境的振动工况，从而能有效测试振动频率的环境因素对无线倾角仪的测试精度的影响；
21.(3)本实用新型也通过角度调节工装实现无线倾角仪的安装角度的模拟，也能进行安装角度对无线倾角仪的测试精度的影响的试验。
附图说明
22.通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
23.图1为本实用新型实施例一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统的示意图；
24.图中：1：温度控制器；2：湿度控制器；3：气压控制器；4：振动控制器；5：xyz三轴振动试验台；6：角度调节工装；7：无线倾角仪；8：振动分析仪；9：云平台；10：无线dtu；11：数据处理器。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
26.本实用新型为一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，如图1所示，包括环境控制模块、试验控制模块、数据采集模块和数据分析模块；所述环境控制模块包括温度控制器1、湿度控制器2、气压控制器3，用于调节无线倾角仪7的施工环境参数，即温度、湿度和气压参数；所述试验控制模块包括a台振动控制器4、a台xyz三轴振动试验台5、a台无线倾角仪7和a台角度调节工装6，a≥3，所述振动控制器4用于给xyz三轴振动试验台5施加振动，xyz三轴振动试验台5模拟无线倾角仪7所处振动环境，并将无线倾角仪7的所处环境的实时实际振动频率数据采集上传，所述角度调节工装6用于调整无线倾角仪7的安装角度；所述数据采集模块包括振动分析仪8、云平台9、无线dtu10，无线dtu10即无线数据传输单元，振动分析仪8用于振动数据的采集传输，所述无线dtu10用于倾角数据和环境中温度、湿度、气压数据的采集传输；所述数据分析模块包括数据处理器11，用于进行振动数据和倾角数据处理分析反馈。将a台无线倾角仪7分别通过一台角度调节工装6安装在一台xyz三轴振动试验台5上，每台振动控制器4连接一台xyz三轴振动试验台5，所述xyz三轴振动试验台5连接振动
分析仪8，所述温度控制器1、湿度控制器2、气压控制器3和无线倾角仪7连接无线dtu10，所述振动分析仪8和无线dtu10均通过云平台9连接数据处理器11。
27.该系统的无线倾角仪7的试验在一个密闭的玻璃罩内进行，密闭空间的面积大约在2m3以内，所述温度控制器1、湿度控制器2和气压控制器3分别用于控制密闭空间的温度、湿度和气压，所述温度控制器1可以控制2m3空间的温度范围为-20℃—85℃；所述湿度控制器2可以控制2m3空间的湿度范围为0—60％rh；所述角度调节工装6可以调节无线倾角仪7安装角度范围-30
°
—30
°
、角度调节精度为0.00001
°
，并且具有自锁机构；所述角度调节工装6与无线倾角仪7之间通过螺栓固定连接，调节角度调节工装6的角度，即可调整无线倾角仪7的角度；所述角度调节工装6与xyz三轴振动试验台5是通过螺丝连接固定；所述振动分析仪8与xyz三轴振动试验台5之间通过加速度传感器进行振动信号的连接和传递，所述振动分析仪8与无线dtu10的信号数据通过云平台9上传至数据处理器11，所述数据处理器11能够对倾角数据与温度、湿度、振动频率之间的数学关系进行多项式拟合分析。
28.为证明本实用新型所述无线倾角仪全工况模拟智能试验系统的效果，对所述无线倾角仪全工况模拟智能试验系统的用于温度、湿度、压力、振动和安装角度对无线倾角仪7的精度的影响的试验进行具体说明，但不影响本实用新型的保护范围，包括以下试验：
29.(1)调节所述a台角度调节工装6，使得所有所述无线倾角仪7的安装角度保持水平，再将调节工装进入自锁状态；
30.打开所述温度控制器1、湿度控制器2、气压控制器3，观察所述温度、湿度、气压值，检测所述无线倾角仪7处于实验所需的不同的稳定的温度、湿度值、气压值时，所述数据处理器11处理温度、湿度、气压的读数和所述无线倾角仪7对应的角度读数，分析得到温度、湿度、气压对所述无线倾角仪7的精度的影响；
31.(2)调节所述a台角度调节工装6，使得所有所述无线倾角仪7的安装角度保持水平，再将调节工装进入自锁状态；
32.通过所述振动控制器4控制xyz三轴振动试验台5施加三个方向上的振动模拟服役环境对所述无线倾角仪7的振动，切换所述振动方向及振动频率，通过振动分析仪8所述记录不同振动频率和不同振动方向，以及记录不同振动条件下对应的所述无线倾角仪7的读数，分析得到振动对所述无线倾角仪7的精度的影响；
33.(3)以所述角度调节工装6的水平位置为初始位置，调节角度调节工装6，改变对应的所述无线倾角仪7的安装倾斜角度，记录不同倾斜角度以及对应的所述无线倾角仪7的读数，分析得到安装角度对所述无线倾角仪7的精度的影响。
34.综上可知，通过上述的一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，具有以下有意效果：
35.(1)本实用新型通过温度控制器、湿度控制器和气压控制器，有效模拟了服役环境的温度、湿度和气压工况，从而能有效测试温度、湿度和气压的环境因素对无线倾角仪的测试精度的影响；
36.(2)本实用新型通过振动控制器和xyz三轴振动试验台模拟了服役环境的振动工况，从而能有效测试振动频率的环境因素对无线倾角仪的测试精度的影响；
37.(3)本实用新型也通过角度调节工装实现无线倾角仪的安装角度的模拟，也能进行安装角度对无线倾角仪的测试精度的影响的试验。
38.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，包括环境控制模块、试验控制模块、数据采集模块和数据分析模块；所述环境控制模块包括温度控制器、湿度控制器、气压控制器，均用于调节无线倾角仪的环境参数；所述试验控制模块包括a台振动控制器、a台xyz三轴振动试验台、a台无线倾角仪和a台角度调节工装，a≥3，所述振动控制器和xyz三轴振动试验台用于模拟无线倾角仪的振动工况，所述角度调节工装用于调整无线倾角仪的安装角度；将每台无线倾角仪分别通过一台角度调节工装安装在一台xyz三轴振动试验台上，每台振动控制器连接一台xyz三轴振动试验台，所述温度控制器、湿度控制器、气压控制器设于所述无线倾角仪的环境中，所述xyz三轴振动试验台、无线倾角仪、温度控制器、湿度控制器、气压控制器均连接数据采集模块，所述数据采集模块连接数据分析模块。2.根据权利要求1所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述数据采集模块包括用于振动数据的采集传输的振动分析仪和用于倾角数据、环境中温度、湿度、气压数据的采集传输的无线数据传输单元、以及云平台，所述振动分析仪连接xyz三轴振动试验台，所述无线数据传输单元连接无线倾角仪、温度控制器、湿度控制器、气压控制器，所述振动分析仪和无线数据传输单元通过云平台连接数据分析模块。3.根据权利要求2所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述数据分析模块包括数据处理器，用于进行振动数据和倾角数据处理分析反馈，与所述云平台连接。4.根据权利要求1所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述温度控制器的温度控制范围为-20℃—85℃。5.根据权利要求1所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述湿度控制器的湿度控制范围为0—60％rh。6.根据权利要求1所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述角度调节工装用于无线倾角仪的安装角度的调节范围为-30
°
—30
°
，角度调节精度为0.00001
°
。7.根据权利要求1所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述角度调节工装与无线倾角仪之间通过螺栓固定连接。8.根据权利要求1所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述角度调节工装与xyz三轴振动试验台通过螺丝连接固定。9.根据权利要求2所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述振动分析仪与xyz三轴振动试验台之间通过加速度传感器连接。10.根据权利要求1所述的无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，其特征在于，所述无线倾角仪设在封闭玻璃罩内。

技术总结
本实用新型公开了一种无线倾角仪全工况模拟智能试验系统，包括环境控制模块、试验控制模块、数据采集模块和数据分析模块；所述环境控制模块包括温度控制器、湿度控制器、气压控制器；所述试验控制模块包括a台振动控制器、a台XYZ三轴振动试验台、a台无线倾角仪和a台角度调节工装；所述数据采集模块包括振动分析仪、云平台、无线数据传输单元；所述数据分析模块包括数据处理器。本实用新型使得能有效模拟测试出环境和安装角度对倾角测量系统的测量精度的影响。精度的影响。精度的影响。


技术研发人员：汪幼林 郭棋武 罗治 田代亮 孙圣 雷军军
受保护的技术使用者：中大检测（湖南）股份有限公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/3/8