拉线式位移传感器测量三维相对位移方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种相对位移测量方法，具体的说，涉及一种拉线式位移传感器测量 三维相对位移方法。
【背景技术】
[0002] 在实际工程中，经常需要测量两个物体的三维相对位移，由于单个拉线式位移传 感器无法测量两个物体的三维相对位移，目前普遍采用激光跟踪仪和多激光位移测量法 测量。激光跟踪仪每台价值约1〇〇万元，成本太高，并且激光跟踪仪为独立测试系统，无 法与加速度传感器、力传感器等共用数据采集系统。针对多激光位移测量法，中国专利号 CN104180756公开了一种激光位移传感器测对接件相对位移的方法，通过构建三维坐标系 下的三个反射面，将3只激光位移传感器固定于相对物上，通过激光位移传感器在3个反射 平面射出的光束位置来确定相对物的相对位移。该方法是利用3个激光位移传感器分别测 量相对位移AX、AY和AZ，其局限性在于反射平面的安装在某些情况下非常麻烦，还常常 会受到空间限制，现场实用性差。并且，激光位移传感器的成本也较拉线式位移传感器高得 多。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种拉线式位移传感器测量三维相对位移方法，通过测量引 线长度改变量计算得到相对物的相对位移。
[0004] 本发明的技术方案是：一种拉线式位移传感器测量三维相对位移方法，其特征在 于：该方法是通过以下步骤实现的：
[0005] 1)相对物B固定于三维坐标系（x，y，z)的原点0(0,0,0);
[0006] 2)相对物A上固定拉线式位移传感器1、拉线式位移传感器2和拉线式位移传感 器3,且所述拉线式位移传感器1设置于所述三维坐标系的x轴正向，拉线式位移传感器1 的坐标为（a，0,0)，所述拉线式位移传感器2设置于所述拉线式位移传感器1的正上方，拉 线式位移传感器2的坐标为（a，0, b)，所述拉线式位移传感器3设置于所述拉线式位移传感 器1的正前方，拉线式位移传感器3的坐标为（a，c，0);初始位置时所述拉线式位移传感器 1、所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3的引线长度分别为L 1(l、L2(l和L 3(|;
[0007] 3)相对物A相对于相对物B移动A X、A Y和A Z后，所述拉线式位移传感器1、所 述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3移动后的引线长度分别为U丄2和L 3，所 述拉线式位移传感器1、所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3移动后相对于 原点〇的引线长度改变量分别为AQ、ALjP AL3;
[0008] 4)利用公式1. 1?1. 3计算相对物A相对于相对物B的三维相对位移A X、A Y和 AZ ；
【主权项】
1. 拉线式位移传感器测量三维相对位移方法，其特征在于：该方法是通过以下步骤实 现的： 1) 相对物B固定于三维坐标系（X，y，z)的原点0(0,0,0); 2) 相对物A上固定拉线式位移传感器1、拉线式位移传感器2和拉线式位移传感器3， 且所述拉线式位移传感器1设置于所述三维坐标系的X轴正向，拉线式位移传感器1的坐 标为（a，0,0);所述拉线式位移传感器2设置于所述拉线式位移传感器1的正上方，拉线式 位移传感器2的坐标为（a，0, b);所述拉线式位移传感器3设置于所述拉线式位移传感器 1的正前方，拉线式位移传感器3的坐标为（a，c，0);初始位置时所述拉线式位移传感器1、 所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3的引线长度分别为L 1(l、L2tl和L 3(|; 3) 相对物A相对于相对物B移动Δ X、Δ Y和Δ Z后，所述拉线式位移传感器1、所述拉 线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3移动后的引线长度分别为LpLJP L 3，所述拉 线式位移传感器1、所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3移动后相对于原点 〇的引线长度改变量分别为Δ。、Λ L2和AL3; 4) 利用公式I. 1?1. 3计算相对物A相对于相对物B的三维相对位移ΛX、Λ Y和ΛΖ ;
2. 根据权利要求1所述的拉线式位移传感器测量三维相对位移方法，其特征在于：通 过数据采集系统测得所述拉线式位移传感器1、所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位 移传感器3移动后相对于原点O的引线长度改变量△ Ln △ LdP △ L 3，然后计算得到相对物 A相对于相对物B移动的三维相对位移ΛX、ΛΥ和ΛΖ。
【专利摘要】本发明涉及一种相对位移测量方法，具体的说，涉及一种拉线式位移传感器测量三维相对位移方法，构建三维坐标系，将相对物B固定于三维坐标系的原点，相对物A相对于相对物B移动ΔX、ΔY和ΔZ后，记录3个拉线式位移传感器移动后的引线长度改变量，进而获得相对物A相对于相对物B的三维相对位移。将三个拉线式位移传感器集成于一体，并设置于相对物B的相应方位，实现两个物体的三维相对位移测量，测量成本低，且可与加速度传感器和力传感器共用数据采集系统，具有很好的系统兼容性。
【IPC分类】G01B5-02
【公开号】CN104534953
【申请号】CN201510024111
【发明人】阎锋, 陈凯, 刘晓刚, 刘鑫, 孙峰, 高超, 龚晓波, 康兴东
【申请人】青岛四方车辆研究所有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月16日