專利名稱：一種數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法
技術領域：
本發(fā)明屬于檢測技術領域，涉及一種數(shù)字化智能傾斜儀，尤其涉及一種數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法。
背景技術：
數(shù)字化傾斜儀包括傾斜儀的核心部件及安裝底座，在安裝數(shù)字化傾斜儀時，傾斜儀的核心部件與安裝底座會存在安裝誤差?，F(xiàn)有的處理方法通常不考慮上述安裝誤差，僅僅只做置零處理，不夠全面。有鑒于此，如今迫切需要設計一種能減少數(shù)字化智能傾斜儀安裝誤差的標定方法，以便修正傾斜儀核心敏感部件相對于安裝殼體底座的安裝誤差。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，可有效消除安裝誤差，提聞檢測精度。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，所述方法包括如下步驟步驟S1:將傾斜儀的核心部件安裝在傾斜儀的殼體中，完成傾斜儀的組裝；步驟S2 :將組裝后的傾斜儀固定在治具中，并將治具放置在一平臺上；步驟S3 :按照設定的順序翻轉治具，獲取治具坐標軸中每個軸相對于殼體坐標系的誤差分量；步驟S4 :對治具每個軸的誤差分量做處理，輸入到傾斜儀內置的微處理器中，微處理器自動解算出坐標系轉換矩陣并存儲；步驟S5 :每次新的角度值都會經(jīng)過坐標轉換矩陣的處理，修正安裝誤差。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S2中，將治具水平放置在大理石平臺上。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述治具坐標系與殼體坐標系重合設置；利用精密加工的、水平的L型大理石平臺，將設有傾斜儀的治具放置在L型大理石平臺上，按照設定的順序不停地在L型大理石平臺上翻轉治具，獲得治具每個軸相對于殼體坐標系的誤差分量。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S3中，利用Y = W *C公式解算出在核心部件坐標系中核心部件感測到的橫滾、俯仰角度在殼體坐標系中的映射；其中，Y為核心部件感測到的橫滾、俯仰角度在殼體坐標系中的映射值，W為坐標轉換的矩陣系數(shù)，C為核心部件坐標系中感測到的橫滾、俯仰角度值。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，將傾斜儀安裝固定在特殊治具上，按照一定順序翻轉至多個位置，獲得傾斜每個軸相對于安裝外殼底座的分量誤差，以此作為軟件修正算法的輸入，傾斜儀內部微處理器解算出誤差矩陣系數(shù)并存儲。傾斜儀每次測得角度數(shù)據(jù)經(jīng)過誤差矩陣處理可減少甚至消除安裝誤差。對于用戶使用時，完全可以以看得見、摸得著的殼體參考邊作為傾斜儀的實際測量軸，安裝時不必費勁心思地去對準看不見的、摸不著的敏感軸向。經(jīng)過該標定方法的傾斜儀，能夠很好地消除安裝誤差，相對現(xiàn)有數(shù)字傾斜儀有明顯優(yōu)勢。此外，本發(fā)明數(shù)字傾斜儀內部軟件集成了標定方法實施算法，能夠在外部簡單的操作實現(xiàn)數(shù)字傾斜儀本身數(shù)字自動標定。


圖1為本發(fā)明方法中數(shù)字化智能傾斜儀的內部坐標系示意圖。圖2為本發(fā)明標定方法實施流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。實施例一 請參閱圖1，由于安裝造成的核心部件坐標系XaYaZa與殼體坐標系XaYaZa是不重合 的，需要在算法上實施核心部件坐標系XaYaZa與殼體坐標系XaYaZa2間的實現(xiàn)相互轉換。需要將傾斜儀安裝固定在特殊治具上，按照一定順序翻轉至多個位置，獲得傾斜儀每個軸相對于安裝外殼底座的分量誤差，作為坐標系轉換的輸入，利用傾斜儀內置微處理器解算出轉換矩陣系數(shù)并存儲。所述標定方法利用將傾斜儀安裝固定在特殊治具上，按照一定順序翻轉至多個位置，獲得傾斜儀每個軸相對于安裝外殼底座的分量誤差。所述傾斜儀的標定方法中的特殊治具是一個精密的、規(guī)則的坐標定系參考機構，傾斜儀安裝在特殊治具上，特殊治具坐標系與殼體坐標系XaYaZa能夠做到重合。利用精密加工的、水平的L型大理石平臺，將有傾斜儀固定的特殊治具放置在L型大理石平臺上，按照一定的順序不停地在L型大理石平臺上翻轉特殊治具，獲得每個軸相對于殼體坐標系XJaZa的誤差分量。所述標定方法利用傾斜儀內置微處理器將核心部件坐標系XaYaZa與殼體坐標系XaYaZa的相互轉換方法以軟件算法的形式固化在微處理器執(zhí)行代碼中。所述標定方法中的坐標系轉換方法為利用Y = W *C公式解算出在核心部件坐標系XaYaZa中核心部件感測到的橫滾、俯仰角度在殼體坐標系XaYaZa中的映射。Y為核心部件感測到的橫滾、俯仰角度在殼體坐標系中的映射值，W為坐標轉換的矩陣系數(shù)，C為核心部件坐標系XaYaZa中感測到的橫滾、俯仰角度值。具體地，請參閱圖2，本發(fā)明數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，包括如下步驟步驟SI將核心部件安裝在傾斜儀的殼體中，完成傾斜儀組裝步驟，這必將引入
安裝誤差。步驟S2算法軟件固化到傾斜儀內置微處理器中，用于解決安裝誤差自動軟件算法修正。步驟S3將組裝后的傾斜儀固定在特殊治具中，并將特殊治具放置水平的大理石平臺上。步驟S4按照一定的順序翻轉特殊治具，獲取每個軸相對于殼體坐標系的誤差分量。步驟S5對每個軸的誤差分量做處理，輸入到傾斜儀內置的微處理器中，微處理器自動解算出坐標系轉換矩陣并存儲。步驟S6每次新的角度值都會經(jīng)過坐標轉換矩陣的處理，修正安裝誤差。
綜上所述，本發(fā)明提出的數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，將傾斜儀安裝固定在特殊治具上，按照一定順序翻轉至多個位置，獲得傾斜每個軸相對于安裝外殼底座的分量誤差，以此作為軟件修正算法的輸入，傾斜儀內部微處理器解算出誤差矩陣系數(shù)并存儲。傾斜儀每次測得角度數(shù)據(jù)經(jīng)過誤差矩陣處理可減少甚至消除安裝誤差。對于用戶使用時，完全可以以看得見、摸得著的殼體參考邊作為傾斜儀的實際測量軸，安裝時不必費勁心思地去對準看不見的、摸不著的敏感軸向。經(jīng)過該標定方法的傾斜儀，能夠很好地消除安裝誤差，相對現(xiàn)有數(shù)字傾斜儀有明顯優(yōu)勢。此外,本發(fā)明數(shù)字傾斜儀內部軟件集成了標定方法實施算法，能夠在外部簡單的操作實現(xiàn)數(shù)字傾斜儀本身數(shù)字自動標定。這里本發(fā)明的描述和應用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求
1.一種數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟步驟S1:將傾斜儀的核心部件安裝在傾斜儀的殼體中，完成傾斜儀的組裝；步驟S2 :將組裝后的傾斜儀固定在治具中，并將治具放置在一平臺上；步驟S3 :按照設定的順序翻轉治具，獲取治具坐標軸中每個軸相對于殼體坐標系的誤差分量;步驟S4:對治具每個軸的誤差分量做處理，輸入到傾斜儀內置的微處理器中，微處理器自動解算出坐標系轉換矩陣并存儲；步驟S5 :每次新的角度值都會經(jīng)過坐標轉換矩陣的處理，修正安裝誤差。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，其特征在于通過六面體工裝設備，測出傳感器每個軸的輸出誤差、垂直誤差兩個分量，測量方法依照每個軸獨立翻轉測量，同時每個誤差分量測得兩次，便于消除人為誤差。
3.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，其特征在于所述步驟S2中，將治具水平放置在大理石平臺上。
4.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，其特征在于所述治具坐標系與殼體坐標系重合設置；利用精密加工的、水平的L型大理石平臺，將設有傾斜儀的治具放置在L型大理石平臺上，按照設定的順序不停地在L型大理石平臺上翻轉治具，獲得治具每個軸相對于殼體坐標系的誤差分量。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，其特征在于 所述步驟S3中，利用Y = W · C公式解算出在核心部件坐標系中核心部件感測到的橫滾、俯仰角度在殼體坐標系中的映射；其中，Y為核心部件感測到的橫滾、俯仰角度在殼體坐標系中的映射值，W為坐標轉換的矩陣系數(shù)，C為核心部件坐標系中感測到的橫滾、俯仰角度值。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，所述方法包括如下步驟步驟S1將傾斜儀的核心部件安裝在傾斜儀的殼體中，完成傾斜儀的組裝；步驟S2將組裝后的傾斜儀固定在治具中，并將治具放置在一平臺上；步驟S3按照設定的順序翻轉治具，獲取治具坐標軸中每個軸相對于殼體坐標系的誤差分量；步驟S4對治具每個軸的誤差分量做處理，輸入到傾斜儀內置的微處理器中，微處理器自動解算出坐標系轉換矩陣并存儲；步驟S5每次新的角度值都會經(jīng)過坐標轉換矩陣的處理，修正安裝誤差。本發(fā)明提出的數(shù)字化智能傾斜儀的安裝標定方法，可有效消除安裝誤差，提高檢測精度。
文檔編號G01C25/00GK102997895SQ20121048294
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權日2012年11月23日
發(fā)明者張峰, 占博 申請人:上海輝格科技發(fā)展有限公司