一种高精度倾角仪的智能温补方法

摘要

本发明公开了一种高精度倾角仪的智能温补方法，涉及倾角测量或倾角监测领域。该方法包括以下步骤：在倾角仪内部增加制热片和制冷片，分级加载/卸载制冷片、制热片的功率，每级达到倾角仪内部温度和温漂数据在一段时间内稳定，使倾角仪内部温度从温补下限温度升高，同时按一定频率记录温度和温漂数据，倾角仪内部温度上升到温补上限温度时，停止制热片工作和数据记录。从每级加载/卸载记录的数据中提取一组数值稳定的数据，存为温漂数组。测量倾角时，记录置零时温度为该次测量的零漂温度，用当前测量值减去当前温度相对于零漂温度的相对温漂值，得到真实倾角值。本发明能有效提高温补精度，减少温补工作量，提高工作效率。

主权项

一种高精度倾角仪的智能温补方法，其特征在于，包括以下步骤：A、倾角仪包括倾角测量芯片和微控制器，当倾角测量芯片内部集成有温度测量器件时，在倾角仪内部增设制热片和制冷片；当倾角测量芯片内部未集成有温度测量器件时，在倾角仪内部增设制热片、制冷片和温度传感器，温度传感器置于倾角测量芯片的侧边；B、倾角仪智能获取温漂数组：B1、倾角仪内部的微控制器预先设定倾角仪温补过程中的温补上限温度T_上限、温补下限温度T_下限；将倾角仪固定在混凝土隔震试验台上；倾角仪正常工作一段时间至其内部温度和倾角读数稳定时，微控制器控制倾角仪将当前倾角读数自动置零；B2、微控制器启动制冷片，制冷片分级进行功率加载，每级加载至倾角仪内部达到热平衡，即倾角仪内部的温度和温漂数据在一定时间内均稳定，制冷片才进行下一级功率加载，直至倾角仪内部的温度降至T_下限以下时，制冷片才停止加载功率，并开始分级进行功率卸载，同时微控制器开始以一定频率采集温度数据和温漂数据，自动保存在微控制器的存储器内，且每级卸载过程中采集的数据保存为一组，每级卸载至倾角仪内部达到热平衡，制冷片才进行下一级功率卸载，直至制冷片的功率卸载到零；B3、在倾角仪内部达到热平衡后，微控制器启动制热片，制热片分级进行功率加载，每级加载至倾角仪内部达到热平衡之后，制热片才进行下一级功率加载，在上述过程中微控制器继续采集温度数据和温漂数据，自动保存在微控制器的存储器内，且每级加载过程中采集的数据保存为一组，直至倾角仪内部的温度升到T_上限时，制热片停止工作，同时微控制器停止记录温度数据和温漂数据；B4、微控制器对自动分组保存在微控制器内的数据进行处理：微控制器从保存的多组数据中，提取每组中最后稳定的温度值和温漂值，作为该组的温漂数据，保存在温漂数组中，温漂数组中有若干列数据，n为温漂数组的总列数，m为温漂数组中列的序号，n、m均为正整数，且4≤m≤n；温漂数组中第m列的温度值为T_m，温漂数组中第m列的温漂值为D_m，温漂数组中第n列的温度值为T_n，温漂数组中第n列的温漂值为D_n；C、在使用倾角仪时，倾角仪内部的微控制器自动完成温补：C1、使用倾角仪测量倾角时，人工将倾角仪的读数置零，同时记录置零时的温度T₀，T₀为此次测量的零漂温度，T_下限＜T₀＜T_上限；C2、测量一段时间后，倾角仪的当前倾角读数为A_x，温度传感器记录倾角仪内部的当前温度为T_x，倾角仪在当前温度T_x下相对于零漂温度T₀发生的温漂值为D_x‑0，微控制器通过数据插值方法，结合温漂数组，计算出温漂值D_x‑0；C3、微控制器再根据以下公式计算真实倾角测量值A_real：A_real＝A_x－D_x‑0，倾角仪向外输出真实倾角测量值A_real。