本發(fā)明主要涉及精密測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域，尤其涉及一種電子水準(zhǔn)泡的校正方法、裝置和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、很多精密測(cè)量?jī)x器需要在預(yù)設(shè)的水平狀態(tài)下才能正常工作，例如基于重力法工作的電子天平(稱量?jī)x器)，當(dāng)天平傾斜時(shí)，稱重誤差就會(huì)增大，天平越傾斜，誤差越大。通常采用水準(zhǔn)泡(水平泡)來輔助判斷儀器是否水平。水準(zhǔn)泡包括密封殼體，內(nèi)部裝有液體并且液體不充滿，留有一個(gè)氣泡。殼體設(shè)置有透明窗，可以通過該透明窗觀察氣泡的位置。當(dāng)天平傾斜時(shí)，氣泡位置就會(huì)向高的一方偏移。

2、電子水準(zhǔn)泡是由物理水準(zhǔn)泡、若干光電器件(發(fā)光器件和接收器件)、信號(hào)處理單元、計(jì)算單元、控制單元等組成。發(fā)光器件和接收器件安裝在物理水準(zhǔn)泡的四周，發(fā)光器件發(fā)出的光線照射到氣泡上，會(huì)產(chǎn)生反射、折射，之后再被接收器件接收。如果氣泡位置發(fā)生變化，從發(fā)光器件到接收器件之間的光路也發(fā)生變化，從而使接收到的光電信號(hào)發(fā)生變化。計(jì)算單元根據(jù)一定的計(jì)算模型可以從光電信號(hào)計(jì)算得到氣泡在水準(zhǔn)泡中的位置，根據(jù)該位置即可以判斷氣泡是否位于中心位置，以及偏離中心位置的偏離程度，從而可以獲知配置該電子水準(zhǔn)泡的設(shè)備的傾斜程度。隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，電子水準(zhǔn)泡會(huì)產(chǎn)生一些漂移，因此需要對(duì)電子水準(zhǔn)泡進(jìn)行調(diào)試和校正。

3、一種重新校準(zhǔn)電子水準(zhǔn)泡的方法是把氣泡移動(dòng)到中心參考位置，讓電子水準(zhǔn)泡系統(tǒng)把氣泡位于中心參考位置時(shí)的光電信號(hào)記錄下來，用于模型參數(shù)調(diào)校，使電子水準(zhǔn)泡的精度恢復(fù)到最好的狀態(tài)。然而，如果在一些儀器設(shè)備中，沒有針對(duì)電子水準(zhǔn)泡而專門設(shè)置視窗，則需要打開儀器設(shè)備的蓋體才能看到物理氣泡的確切位置，才能完成調(diào)校的維護(hù)任務(wù)。打開儀器設(shè)備蓋體的操作通常需要專業(yè)維修人員來執(zhí)行，甚至需要返回原廠家，過程麻煩且成本高。

4、因此，需要一種能夠無需打開裝有電子水準(zhǔn)泡的儀器設(shè)備蓋體，無需通過視窗來觀察物理水準(zhǔn)泡的氣泡位置、調(diào)校電子水準(zhǔn)泡的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡(jiǎn)單、低成本的電子水準(zhǔn)泡的校正方法、裝置和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電子水準(zhǔn)泡的校正方法，所述電子水準(zhǔn)泡具有殼體，所述殼體的側(cè)墻內(nèi)具有液體和氣泡，所述殼體的側(cè)墻具有至少兩個(gè)目標(biāo)位置，所述至少兩個(gè)目標(biāo)位置包括第一目標(biāo)位置和第二目標(biāo)位置，包括：控制所述電子水準(zhǔn)泡的傾斜狀態(tài)，使所述電子水準(zhǔn)泡處于第一狀態(tài)，此時(shí)，所述第一目標(biāo)位置高于所述第二目標(biāo)位置，并且所述氣泡接觸到所述側(cè)墻；在所述第一狀態(tài)，獲取所述電子水準(zhǔn)泡的第一光電信號(hào)，所述第一光電信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述氣泡的第一氣泡位置；控制所述電子水準(zhǔn)泡的傾斜狀態(tài)，使所述電子水準(zhǔn)泡處于第二狀態(tài)，此時(shí)，所述第二目標(biāo)位置高于所述第一目標(biāo)位置，并且所述氣泡接觸到所述側(cè)墻；在所述第二狀態(tài)，獲取所述電子水準(zhǔn)泡的第二光電信號(hào)，所述第二光電信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述氣泡的第二氣泡位置；獲取所述電子水準(zhǔn)泡在第三狀態(tài)時(shí)的第三光電信號(hào)，所述第三光電信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述氣泡的第三氣泡位置；以及根據(jù)所述第一光電信號(hào)、第二光電信號(hào)和第三光電信號(hào)對(duì)所述電子水準(zhǔn)泡的氣泡位置計(jì)算模型進(jìn)行校正。

3、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，根據(jù)所述第一光電信號(hào)、第二光電信號(hào)和第三光電信號(hào)對(duì)所述電子水準(zhǔn)泡的氣泡位置計(jì)算模型進(jìn)行校正的步驟包括：建立所述第三光電信號(hào)和所述第一光電信號(hào)之間的差值與所述第三氣泡位置的第一經(jīng)驗(yàn)公式，所述第一經(jīng)驗(yàn)公式具有第一參數(shù)；建立與所述第三光電信號(hào)和所述第二光電信號(hào)之間的差值與所述第三氣泡位置的第二經(jīng)驗(yàn)公式，所述第二經(jīng)驗(yàn)公式具有第二參數(shù)；以及通過數(shù)值計(jì)算獲得所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)。

4、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，所述電子水準(zhǔn)泡具有m個(gè)發(fā)光裝置和n個(gè)接收裝置，其中，m、n都是大于等于2的正整數(shù)，所述第一參數(shù)包括第一x參數(shù)和第一y參數(shù)，采用下式表示所述第一經(jīng)驗(yàn)公式：

5、

6、其中，i＝1：m，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第m個(gè)發(fā)光裝置；j＝1：n，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第n個(gè)接收裝置；uij表示所述氣泡在所述第三氣泡位置時(shí)，第j個(gè)接收裝置接收到第i個(gè)發(fā)光裝置的第三光電信號(hào)；uaij表示所述氣泡在所述第一氣泡位置時(shí)，第j個(gè)接收裝置接收到所述第i個(gè)發(fā)光裝置的第一光電信號(hào)；x3a表示用uaij作為參考計(jì)算得到的第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的x坐標(biāo)，y3a表示用uaij作為參考計(jì)算得到的第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的y坐標(biāo)；kxaij表示第一x參數(shù)；kyaij表示第一y參數(shù)。

7、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，所述電子水準(zhǔn)泡具有m個(gè)發(fā)光裝置和n個(gè)接收裝置，其中，m、n都是大于等于2的正整數(shù)，所述第二參數(shù)包括第二x參數(shù)和第二y參數(shù)，采用下式表示所述第二經(jīng)驗(yàn)公式：

8、

9、其中，i＝1：m，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第m個(gè)發(fā)光裝置；j＝1：n，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第n個(gè)接收裝置；uij表示所述氣泡在所述第三氣泡位置時(shí)，第j個(gè)接收裝置接收到所述第i個(gè)發(fā)光裝置的第三光電信號(hào)；ubij表示所述氣泡在所述第二氣泡位置時(shí)，第j個(gè)接收裝置接收到所述第i個(gè)發(fā)光裝置的第二光電信號(hào)；x3b表示用ubij作為參考計(jì)算得到的第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的x坐標(biāo)，y3b表示用ubij作為參考計(jì)算得到的第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的y坐標(biāo)；kxbij表示第二x參數(shù)；kybij表示第二y參數(shù)。

10、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括：對(duì)(x3a,y3a)和(x3b,y3b)做加權(quán)平均處理，獲得用于表征第三氣泡位置的坐標(biāo)(x3,y3)。

11、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括：對(duì)所述第一光電信號(hào)和所述第二光電信號(hào)做加權(quán)平均處理，獲得氣泡位于中心位置時(shí)的光電信號(hào)udij，采用下面的公式計(jì)算第三氣泡位置：

12、

13、其中，i＝1：m，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第m個(gè)發(fā)光裝置；j＝1：n，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第n個(gè)接收裝置；uij表示所述氣泡在所述第三氣泡位置時(shí)，第j個(gè)接收裝置接收到第i個(gè)發(fā)光裝置的第三光電信號(hào)；x3d表示用udij作為參考計(jì)算得到的第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的x坐標(biāo)，y3d表示用udij作為參考計(jì)算得到的第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的y坐標(biāo)；kxdij表示第三x參數(shù)；kydij表示第三y參數(shù)。

14、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)目標(biāo)位置均勻地分布在所述側(cè)墻的墻周。

15、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，所述第一目標(biāo)位置和所述第二目標(biāo)位置對(duì)稱設(shè)置。

16、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括：采用校正后的所述氣泡位置計(jì)算模型計(jì)算氣泡的當(dāng)前位置。

17、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括：調(diào)整所述電子水準(zhǔn)泡的傾斜狀態(tài)，使顯示器上顯示的氣泡位置到達(dá)中心位置；此時(shí)，獲取所述電子水準(zhǔn)泡的第四光電信號(hào)，所述第四光電信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述氣泡位于所述電子水準(zhǔn)泡中心的中心氣泡位置；根據(jù)所述第三光電信號(hào)和所述第四光電信號(hào)計(jì)算所述第三氣泡位置。

18、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，根據(jù)所述第三光電信號(hào)和所述第四光電信號(hào)計(jì)算所述第三氣泡位置的步驟包括：采用下面的公式計(jì)算：

19、

20、其中，i＝1：m，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第m個(gè)發(fā)光裝置；j＝1：n，表示所述電子水準(zhǔn)泡中的第1個(gè)到第n個(gè)接收裝置；uij表示所述氣泡在所述第三氣泡位置時(shí)，第j個(gè)接收裝置接收到第i個(gè)發(fā)光裝置的第三光電信號(hào)；uoij表示所述氣泡在所述中心氣泡位置時(shí)，第j個(gè)接收裝置接收到所述第i個(gè)發(fā)光裝置的第四光電信號(hào)；x3o表示所述第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的x坐標(biāo)，y3o表示所述第三氣泡位置在笛卡爾坐標(biāo)系中的y坐標(biāo)；kxoij表示第四x參數(shù)，kyoij表示第四y參數(shù)。

21、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括進(jìn)行模型參數(shù)的可信度檢查，包括：通過檢查冗余數(shù)據(jù)是否相互矛盾來獲得可信度，根據(jù)可信度判斷部分校正、全部校正或不校正所述氣泡位置計(jì)算模型的模型參數(shù)，其中，所述冗余數(shù)據(jù)包括不需要參與計(jì)算所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)的光電信號(hào)。

22、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括進(jìn)行模型參數(shù)的可信度檢查，包括：通過檢查冗余數(shù)據(jù)是否相互矛盾來獲得可信度，根據(jù)可信度判斷部分校正、全部校正或不校正所述氣泡位置計(jì)算模型的模型參數(shù)，其中，所述冗余數(shù)據(jù)包括不需要參與計(jì)算所述第三x參數(shù)和所述第三y參數(shù)的光電信號(hào)。

23、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括進(jìn)行模型參數(shù)的可信度檢查，包括：通過檢查冗余數(shù)據(jù)是否相互矛盾來獲得可信度，根據(jù)可信度判斷部分校正、全部校正或不校正所述氣泡位置計(jì)算模型的模型參數(shù)，其中，所述冗余數(shù)據(jù)包括不需要參與計(jì)算所述第四x參數(shù)和所述第四y參數(shù)的光電信號(hào)。

24、本技術(shù)為解決上述技術(shù)問題還提出一種電子水準(zhǔn)泡的校正裝置，所述電子水準(zhǔn)泡具有殼體，所述殼體具有側(cè)墻，所述側(cè)墻內(nèi)具有液體和氣泡，所述殼體的側(cè)墻具有至少兩個(gè)目標(biāo)位置，所述至少兩個(gè)目標(biāo)位置包括第一目標(biāo)位置和第二目標(biāo)位置，包括：存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)可由處理器執(zhí)行的指令；控制器，用于控制所述電子水準(zhǔn)泡的傾斜狀態(tài)；處理器，用于執(zhí)行所述指令以實(shí)現(xiàn)如上所述的校正方法。

25、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，還包括傾斜傳感器，用于檢測(cè)所述電子水準(zhǔn)泡的傾斜程度，并將所述傾斜程度反饋給所述控制器，用于指示所述控制器控制所述電子水準(zhǔn)泡的傾斜狀態(tài)。

26、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，所述傾斜傳感器包括mems加速度計(jì)。

27、在本技術(shù)的一實(shí)施例中，所述電子水準(zhǔn)泡設(shè)置在一電子設(shè)備上，所述控制器被配置為通過控制所述電子設(shè)備的傾斜狀態(tài)來控制所述電子水準(zhǔn)泡的傾斜狀態(tài)。

28、本技術(shù)為解決上述技術(shù)問題還提出一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序代碼在由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的校正方法。

29、采用本技術(shù)的校正方法，無需打開設(shè)備的蓋體就可以隨時(shí)對(duì)儀器設(shè)備內(nèi)部的電子水準(zhǔn)泡進(jìn)行校正，使設(shè)備用戶可以自行執(zhí)行維護(hù)和調(diào)校，或者也可以用于儀器設(shè)備生產(chǎn)過程中的電子水準(zhǔn)泡的校正，該方法具有簡(jiǎn)單、可靠、成本低的優(yōu)點(diǎn)。