一种隔振器及空间多维信息测量方法技术

本发明专利技术提供一种隔振器，包括：上夹板、下夹板、钢丝绳、壳体、固定板和矩阵传感器组，并基于该隔振器提供了一种空间位置多维信息测量方法。方法是通过对矩阵传感器组电流强度分析得到激光被气体介质吸收衰减后的激光强度，依据郎伯比尔定律比对已知气体介质对特定波长的激光吸收图谱得到光源距矩阵传感器之间的气体介质厚度，进而结合三个光源在空间中的位置参数计算出隔振器上下夹板在三轴向位移数据和三轴向转动角度数据。相比于现有技术，本发明专利技术可以精确的采集隔振器上下夹板的空间多维度的位置信息，从而满足多自由度运动系统的检测需求。检测需求。检测需求。

【技术实现步骤摘要】
一种隔振器及空间多维信息测量方法


[0001]本专利技术涉及船舶设备减振抗冲
，特别是涉及一种隔振器及空间多维信息测量方法。

技术介绍

[0002]为了保证舰船安全和连续作战能力目前舰船用装备广泛应用钢丝绳隔振器。钢丝绳隔振器与设备组成的质量
‑
弹簧系统能够隔离源自船体的振动激励。此外钢丝绳隔振器还能产生大变形储存能量用以吸收船体传递的瞬时动能。由于舰船空间限制安装了钢丝绳隔振器的设备往往安装在狭小的空间内不便于检查设备底部和背部钢丝绳隔振器的工作状态。
[0003]目前厂家提供的舰船设备使用的钢丝绳隔振器型谱表没有具有监测功能的钢丝绳隔振器，而对隔振器监测手段的研究中对垂直距离状态关注较多。现有技术中公开了一种可在线监测的隔振器，设置有用于感测隔振器工作状态的传感器组件，但是该隔振器内套筒的存在限制了其他方向的自由度。还公开了一种可以随时监控弹性支承构建高度变化的方法，该装置同样无法监控在水平方向上隔振器工作状态。
[0004]对于现有技术采用的监控方法的共性问题是所用的监控方法只能对一维运动的隔振器垂向距离状态进行监控，而无法适用于船用的质量
‑
弹簧系统这种具有多自由度运动系统的钢丝绳隔振器。
[0005]因此，提供一种可以精确的采集隔振器上下夹板的空间多维度的位置信息，从而满足多自由度运动系统的检测需求的隔振器及空间多维信息测量方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种隔振器及基于该隔振器所使用的空间多维信息测量，该装置结构简单，安全、有效、可靠且操作简便，该方法逻辑清晰，精确的采集隔振器上下夹板的空间多维度的位置信息，从而满足多自由度运动系统的检测需求。
[0007]基于以上目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种隔振器，包括：上夹板、下夹板、钢丝绳、壳体、固定板和矩阵传感器组；所述上夹板与所述下夹板通过所述钢丝绳连接；所述壳体顶部与所述上夹板连接；所述壳体底部设有所述固定板；所述固定板、所述壳体和所述上夹板形成密闭的容置空间；所述矩阵传感器组设置在所述容置空间中，且位于所述固定板上；以所述矩阵传感器组中心点为O点，建立OXYZ坐标系；所述上夹板上设有基座；所述基座内设有光源组，所述光源组包括第一光源、第二光源、第三光源，所述第
一光源的轴沿Z轴方向设置，所述第二光源的轴与所述第一光源的轴在XZ平面内呈夹角设置，所述第三光源的轴与所述第一光源的轴在YZ平面内呈夹角设置；其中，所述第二光源的轴与所述第一光源的轴在XZ平面内的夹角和所述第三光源的轴与所述第一光源的轴在YZ平面内的夹角相等；所述矩阵传感器组对应所述光源组设置，用于检测所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源发出的光。
[0008]一种空间多维信息测量方法，基于如上述所述的隔振器实现，包括如下步骤：S1.向容置空间内注入预设气体介质，以使得固定板抵接下夹板；S2.依次对第一光源、第二光源和第三光源通光，获取矩阵传感器组的电流值；S3.根据所述矩阵传感器组的电流值和第一预设公式，获取经气体介质衰减后的出射光照强度；S4.根据预设气体介质的浓度、所述经气体介质衰减后的出射光照强度和第二预设公式，获取吸光层厚度；S5.根据所述吸光层厚度分别获取所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的初始空间位置参数；S6.水平调校隔振器的上夹板；S7.根据所述初始空间位置参数与预设计算规则分别获取所述上夹板的转动角度和移动距离。
[0009]优选地，所述矩阵传感器组包括若干个光敏电阻；所述第一预设公式具体为：
[0010]其中，I为矩阵传感器输出的电流信号，Ki为光敏电阻阻值系数，Фt为经气体介质衰减后出射光照强度。
[0011]优选地，在所述步骤S4之前，还包括如下步骤：根据预设的入射光照强度和所述经气体介质衰减后出射光照强度，获取所述预设气体介质的吸光度A。
[0012]优选地，所述第二预设公式具体为：
[0013]其中，A为吸光度，b为吸收层厚度，c为气体介质的浓度，K为吸光系数；所述步骤S4包括：获取所述预设气体介质对应的吸光系数；根据所述预设气体介质的吸光度、所述吸光系数和所述气体介质的浓度获取所述吸光层厚度。
[0014]优选地，所述步骤S5，包括如下步骤：定义所述第一光源与所述基座底面的交点为H，所述第二光源与所述基座底面的交点为I，所述第三光源与所述基座底面的交点为J；定义所述第一光源照射在所述矩阵传感器组的点为A点，所述第二光源照射在所述矩阵传感器组的点为F
’
点，所述第三光源照射在所述矩阵传感器组的点为E点；根据所述吸光层厚度分别获取AH、F
’
I和EJ的距离。
[0015]优选地，在所述根据所述吸光层厚度分别获取AH、F
’
I和EJ的距离之后，还包括如下步骤：定义所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源在远离所述基座底面的方向的交点为G点；预设面GHI垂直于面GHJ，且∠HGI=∠HGJ=θ，分别获取HG、IG和JG的预设距离；定义H点垂直投射在所述下夹板的点为C点；根据所述AH、F
’
I和EJ的距离、所述HG、IG和JG的预设距离和三角函数，分别获取∠GAE和∠GAF
’
。
[0016]优选地，所述步骤S6具体为：水平调校隔振器的上夹板，以使得点C与点O重合。
[0017]优选地，所述步骤S7包括如下步骤：定义点B
’
为过H点与AF
’
延长线的垂足，点D为过H点与AE延长线的垂足；根据∠GAE和∠GAF
’
和预设计算规则，获取C点相对于O点分别在XYZ轴三个方向的距离；根据所述C点相对于O点分别在XYZ轴三个方向的距离，分别获取AH绕XYZ轴三个方向的旋转角度。
[0018]本专利技术公开了一种隔振器，设置有上夹板、下夹板、钢丝绳、壳体、固定板和矩阵传感器组；上夹板与下夹板通过钢丝绳连接，壳体顶部与上夹板连接，壳体的底部设置有固定板；固定板、壳体和上夹板形成密闭的容置空间；矩阵传感器组设置在固定板上，且位于容置空间内；以矩阵传感器组中心为O点，建立OXYZ在坐标系；在上夹板上还设置有基座，基座上设置有光源组，光源组包括有第一光源、第二光源、第三光源。其中第一光源的轴沿Z轴方向设置，第二光源的轴与第一光源的轴在XZ平面上呈夹角设置，第三光源的轴与第一光源的轴在YZ平面呈夹角设置，这两个夹角相等；矩阵传感器对应光源组设置，用于检测第一光源、第二光源和第三光源发出的光。
[0019]本专利技术还公开了一种空间多维信息测量方法，通过上述隔振器实；是通过向容置空间内注入预设气体介质，以使得固定板抵接下夹板；随后依次对第一光源、第二光源和第三光源通光，获取矩阵传感器组的电流值；根据矩阵传感器组所获取的电流值和第一预设公式，计算获取经气体介质衰减后的出射光照强度；通过衰减后的入射光照强度、预设气体介质的浓度和第二预设公式，获取吸光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔振器，其特征在于，包括：上夹板、下夹板、钢丝绳、壳体、固定板和矩阵传感器组；所述上夹板与所述下夹板通过所述钢丝绳连接；所述壳体顶部与所述上夹板连接；所述壳体底部设有所述固定板；所述固定板、所述壳体和所述上夹板形成密闭的容置空间；所述矩阵传感器组设置在所述容置空间中，且位于所述固定板上；以所述矩阵传感器组中心点为O点，建立OXYZ坐标系；所述上夹板上设有基座；所述基座内设有光源组，所述光源组包括第一光源、第二光源、第三光源，所述第一光源的轴沿Z轴方向设置，所述第二光源的轴与所述第一光源的轴在XZ平面内呈夹角设置，所述第三光源的轴与所述第一光源的轴在YZ平面内呈夹角设置；其中，所述第二光源的轴与所述第一光源的轴在XZ平面内的夹角和所述第三光源的轴与所述第一光源的轴在YZ平面内的夹角相等；所述矩阵传感器组对应所述光源组设置，用于检测所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源发出的光。2.一种空间多维信息测量方法，基于如权利要求1所述的隔振器实现，其特征在于，包括如下步骤：S1.向容置空间内注入预设气体介质，以使得固定板抵接下夹板；S2.依次对第一光源、第二光源和第三光源通光，获取矩阵传感器组的电流值；S3.根据所述矩阵传感器组的电流值和第一预设公式，获取经气体介质衰减后的出射光照强度；S4.根据预设气体介质的浓度、所述经气体介质衰减后的出射光照强度和第二预设公式，获取吸光层厚度；S5.根据所述吸光层厚度分别获取所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的初始空间位置参数；S6.水平调校隔振器的上夹板；S7.根据所述初始空间位置参数与预设计算规则分别获取所述上夹板的转动角度和移动距离。3.如权利要求2所述的空间多维信息测量方法，其特征在于，所述矩阵传感器组包括若干个光敏电阻；所述第一预设公式具体为：；其中，I为矩阵传感器输出的电流信号，Ki为光敏电阻阻值系数，Фt为经气体介质衰减后出射光照强度。4.如权利要求3所述的空间多维信息测量方法，其特征在于，在所述步骤S4之前，还包括如下步骤：根据预设的入射光照强度和所述经气体介质衰减后出射光照强度，获取所述预设气体
介质的吸光度A。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：董红坤，刘欣，赵淑玉，邓文川，黄燕艳，王红霞，周源，
申请(专利权)人：通达电磁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：