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专利名称：一种新型测量风电塔筒倾角的装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111649138.0

专利申请（专利权）人：赤峰华源新力开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：内蒙古自治区赤峰市松山区奥翔财富大厦217室

专利发明（设计）人：赵建军,张凯,韩宏纪,张明

专利摘要：一种新型测量风电塔筒倾角的装置，包括上壳体、下壳体、三维霍尔传感器、微处理器、磁隔离CAN收发器、系统基础芯片、感应角度变化的磁铁，霍尔传感器、微处理器、磁隔离CAN收发器、系统基础芯片集成在供电及信息处理电路板上，其特征在于：所述的下壳体腔内中心位置设一支撑柱，支撑柱顶部活动配合一筒口向下的摆筒，感应角度变化的磁铁安装在摆筒顶部；摆筒的底部均匀安装有若干上磁铁，在下壳体上且在支撑柱周围对应于摆筒底部上磁铁位置安装有与上磁铁极性相异的下磁铁。本发明解决了摆筒转动过程中摩擦力大的问题；摆筒的底部均匀安装有若干上磁铁，轴向上与托盘中的下磁铁对应，用于防止摆筒旋转并保证回位，从而从整体上降低测量误差，提高测量精度。

主权利要求：
1.一种新型测量风电塔筒倾角的装置，包括上壳体、下壳体、三维霍尔传感器、微处理器、磁隔离CAN收发器、系统基础芯片、感应角度变化的磁铁，霍尔传感器、微处理器、磁隔离CAN收发器、系统基础芯片集成在供电及信息处理电路板上，其特征在于：所述的下壳体腔内中心位置设一支撑柱，支撑柱顶部活动配合一筒口向下的摆筒，感应角度变化的磁铁安装在摆筒顶部；摆筒的底部均匀安装有若干上磁铁，在下壳体上且在支撑柱周围对应于摆筒底部上磁铁位置安装有与上磁铁极性相异的下磁铁；
所述的支撑柱与摆筒的活动配合是在支撑柱顶部设一活动圆珠，摆筒内顶部中心设一弧形凹槽，活动圆珠与弧形凹槽配合实现摆筒的摆动。
2.根据权利要求1所述的一种新型测量风电塔筒倾角的装置，其特征在于：所述下壳体底部对应于摆筒底部安装的上磁铁位置安装有托盘，每个托盘上设有三个安装槽，三个安装槽内均设有与上磁铁极性相异的下磁铁。
3.根据权利要求1所述的一种新型测量风电塔筒倾角的装置，其特征在于：在下壳体上部空腔内且位于摆筒上方设置一中心开孔的限位平板。
4.根据权利要求1?3任一项所述的一种新型测量风电塔筒倾角的装置，其特征在于：所述摆筒为帽形结构，上磁铁设置于帽沿下部。
5.根据权利要求1所述的一种新型测量风电塔筒倾角的装置，其特征在于：所述的活动圆珠是氮化硅陶瓷材料。 说明书 : 一种新型测量风电塔筒倾角的装置技术领域[0001] 本发明属于风电机组塔筒测量技术领域，尤其是涉及一种风电塔筒倾角测量系统中的倾角测量装置。背景技术[0002] 专利号202010298679.2公开了一种基于三维霍尔传感器测量风电塔筒倾角的系统，其中的测量角度装置(如图1)是通过关节轴承和摆锤实现的。该装置实际工作时，摆锤上面的摆动杆上部与关节轴承内圈配合，摆动杆摆动时，关节轴承内部摩擦力大，导致塔筒静止时摆动杆不能回位，测试数据不稳定及测量误差大的问题。发明内容[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供一种新型的测量风电塔筒倾角的装置，解决现有技术中摆动杆摆动过程中摩擦力进而造成塔筒静止时摆动杆不能回位的问题，降低测量误差，提高测量精度。[0004] 为实现上述发明目的，本发明提供一种新型测量风电塔筒倾角的装置，包括上壳体、下壳体、三维霍尔传感器、微处理器、磁隔离CAN收发器、系统基础芯片、感应角度变化的磁铁，霍尔传感器、微处理器、磁隔离CAN收发器、系统基础芯片集成在供电及信息处理电路板上，其特征在于：所述的下壳体腔内中心位置设一支撑柱，支撑柱顶部活动配合一筒口向下的摆筒，感应角度变化的磁铁安装在摆筒顶部，摆筒的底部均匀安装有若干上磁铁，在下壳体上且在支撑柱周围对应于摆筒底部上磁铁位置安装有与上磁铁极性相异的下磁铁，上下磁铁相吸防止摆筒旋转并保证塔筒静止时摆筒回位。[0005] 进一步地，所述的支撑柱顶部设一活动圆珠，摆筒内顶部中心设一弧形凹槽，活动圆珠与弧形凹槽配合实现摆筒的摆动，减小摆动摩擦力，保证摆筒能在重力作用下自由摆动。[0006] 进一步地，所述下壳体底部对应于摆筒底部安装的上磁铁位置安装有托盘，每个托盘上设有三个安装槽，三个安装槽内均设有与上磁铁极性相异的下磁铁。[0007] 进一步地，在下壳体上部空腔内且位于摆筒上方设置一中心开孔的限位平板，防止运输时摆筒脱位碰到供电及信息处理电路板，同时保证摆筒在限定的角度内自由摆动不受限位平板限制。[0008] 进一步地，所述摆筒为帽形结构，上磁铁设置于帽沿下部。[0009] 进一步地，所述的活动圆珠是氮化硅陶瓷材料，摩擦力最小。[0010] 本发明相比现有技术产生的积极效果：[0011] 本发明在下壳体腔内中心位置设一支撑柱，支撑柱顶部活动配合一筒口向下的摆筒，感应角度变化的磁铁放置摆筒的顶端，对应摆筒放置感应角度变化的磁铁下方是一个弧形结构，与下壳体支撑柱上面设置的活动圆珠滚动配合，解决转动过程中摩擦力大的问题；摆筒的底部均匀安装有若干上磁铁，轴向上与托盘中的下磁铁对应，用于防止摆筒旋转并保证回位，从而从整体上降低测量误差，提高测量精度。附图说明[0012] 图1是背景技术所述测量角度装置结构示意图；[0013] 图2是本发明倾角测量装置结构示意图；[0014] 图3是本发明摆筒立体图；[0015] 图4是本发明摆筒仰视图；[0016] 图5是本发明下壳体的平面示意图；[0017] 图6是本发明下壳体上设置的托盘的结构示意图。具体实施方式[0018] 参照图2，本发明具体实施方式包括水平珠1、上壳体2、集成霍尔传感器、微处理器、磁隔离CAN收发器、系统基础芯片的供电及信息处理电路板3、限位平板4、下壳体5、摆筒6、感应角度变化的磁铁14，所述的下壳体5为箱体结构，腔内中心位置设一支撑柱12，支撑柱12顶部安装一氮化硅材料的活动圆珠13，所述的摆筒6内顶部中心设一弧形凹槽15，活动圆珠13与摆筒6内顶部弧形凹槽15配合实现摆筒的摆动，用于减小摆动摩擦力，保证摆筒6在重力作用下自由摆动。所述的水平珠1用来测量装置是否水平，以免影响测量精度。所述的限位平板4设置于下壳体5内部且位于摆筒6上方，防止运输时摆筒脱位碰到供电及信息处理电路板3，限位平板4中心开圆孔，保证摆筒在限定的角度内自由摆动不受限位平板限制。[0019] 参照图3?图4，所述摆筒为一帽形结构，帽形结构顶部中心位置设一安装口16，所述的感应角度变化的磁铁14设置于安装口16上，帽沿11的底部均匀安装有4块上磁铁7。[0020] 参照图2、图5?图6，在所述下壳体5内的支撑柱12周围且对应于摆筒底部上磁铁位置安装有4个托盘9，托盘9通过其上安装孔17并用自攻钉10与下壳体5固定安装，每个所述托盘9上都设有三个安装槽，每个安装槽内都安装有与上磁铁极性相异的下磁铁8，即摆筒上的一块上磁铁7对应于下壳体托盘9上的三块下磁铁8，用于防止摆筒旋转并保证回位。[0021] 本发明工作原理：[0022] 本发明摆筒通过其内设置的弧形凹槽与下壳体腔内支撑柱顶部安装的活动圆珠配合，实现摆筒的自由摆动，减小摆动摩擦力。同时，通过摆筒底部安装的上磁铁和托盘中的下磁铁的吸合作用力防止摆筒旋转并保证塔筒静止时摆筒回位，从而从物理结构上避免图1所示结构在摆动后不复位的问题。[0023] 本发明倾角测量装置分别安装于塔筒内底部、中部、顶部平台平面上，摆筒自由摆动时，三维霍尔传感器周围磁场变化，微处理器通过读取三维霍尔传感器内部数据并处理，完成塔筒倾角数据测量，降低测量误差，提高测量精度。所有的倾角测量装置通过CAN数据总线并联，并分别与嵌入式组网主机通过磁隔离CAN收发器通信，数据在嵌入式组网主机显示并处理，经以太网与电力运行监控网络做数据交互。

专利地区：内蒙古

专利申请日期：2021-12-30

专利公开日期：2024-05-28

专利公告号：CN114295105B