摆式倾斜仪检测平台测控一体化关键技术研究

来源 :中国地震局地震研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pretter
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地倾斜观测是地壳形变观测中的一种,其主要目的是获取地震震前异常信息与地震孕育信息。摆式倾斜仪是进行地倾斜观测的一种重要观测仪器。摆式倾斜仪检测平台主要由倾斜平台、微位移发生装置、激光干涉仪、待测摆式倾斜仪以及数据采集器等组成,其主要目的是为了标定出研制的摆式倾斜仪的灵敏度、线性度误差等各项指标。微位移发生装置主要是利用压电陶瓷产生阶跃信号推动倾斜平台,当倾斜平台产生倾斜量后,摆式倾斜仪输出量发生变化,这种变化会被数据采集器记录到并输出,而激光干涉仪则会测定出倾斜平台的垂直量变化,根据垂直量变化的输入与数据采集器采集到的输出可以计算出仪器的灵敏度与线性度误差等。但是这种整机检测方式缺少相应的数据处理软件,微位移发生装置与激光干涉仪数据读取,数据采集器的数据读取是分开进行的,不能够做到在同一个PC端下同时进行工作与相应的数据处理。因此本文针对摆式倾斜仪检测平台整机检测的这些缺点,利用PyQt5进行软件开发,设计了相关方案驱动压电陶瓷工作并且实现摆式倾斜仪检测平台的数据处理软件。本文主要以Python语言为主,利用PyQt5进行开发一款界面友好且功能善的摆式倾斜仪检测平台微位移驱动及数据处理软件。在微位移发生装置方面,本文通过Stm32单片机及相关电路的设计等实现压电陶瓷驱动倾斜平台,在数据处理软件设计方面,在Windows10操作系统上完成开发,采用Python3.6、PyQt5、Eric6、QtDesigner以及Anconda等开发平台。在进行数据计算的过程中,本文设计了Python语言读取激光干涉仪及数据采集器的数据程序并且进行了可视化操作,同时根据采集到的数据特点设计出了差分极值算法和改进的差分极值算法,用这两种算法来进行激光干涉仪与数据采集器数据点的提取以便完成相关计算操作,然后将上述设计的程序嵌入到PyQt5中以便完成数据处理软件开发。本文实现了上位机驱动检测平台微位移,实现激光干涉仪与数据采集器的数据读取,实现了摆式倾斜仪检测平台的数据自动化处理,计算出待测倾斜仪的灵敏度与线性度等,形成界面友好,程序清晰,方便用户在PC端进行简便的可视化操作。
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