[发明专利]挖掘测量装置及类似设备

权利要求书

1.一种用于已知的挖掘和土方移动设备的测量装置，所述挖掘和土方移动设备包括下述部件：吊臂(1)、斗杆(3)、斗杆延伸部(6)和铲斗(7)，这些部件相对于彼此且相对于地面可移动，所述测量装置包括超声波发射器(12X)和接收器(12R，14)，用于测量斗杆-铲斗接头(8)相对于吊臂-斗杆接头(4)的位置，其特征在于，所述斗杆(3)设置有超声波发射器(12)和第一传感器，所述第一传感器采用倾斜传感器(11)的形式，用于提供表示所述斗杆(3)相对于基准的倾斜的输出信号；并且，所述斗杆延伸部(6)设置有第二传感器，所述第二传感器采用所述超声波接收器(14)的形式，用于提供以所述超声波接收器与所述超声波发射器(12)之间的即时距离延迟的信号；并且，所述信号被传输到设置有存储器(17)的信号处理器(16)，所述存储器用于存储在安装所述测量装置后的任何时刻获得的校准值，所述信号处理器(16)提供表示斗杆-铲斗接头位置的输出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述斗杆(3)还设置有用于校正空气压力、空气温度、空气湿度的装置，以便建立在实际使用状况下由超声波脉冲覆盖的距离与所述超声波脉冲的发射和接收之间的相应延迟之间的关系。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，来自于所述超声波接收器(14)的表示所述超声波发射器(12)和所述超声波接收器(14)之间的所述即时距离的信号由声速校正，所述声速由从所述发射器(4)经反射器(13)在所述发射器用作接收器(12R)的时间窗口中反射回到所述发射器的往返信号的传输时间来确定，以便提供表示所述斗杆-铲斗接头(8)相对于所述吊臂-斗杆接头(4)的位置的校正信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，通过获得当所述斗杆-铲斗接头(8)与所述吊臂-斗杆接头(2)之间的距离被调节到最小值时来自所述超声波接收器(14)的校正信号，测量所述斗杆-铲斗接头与所述吊臂-斗杆接头之间的实际距离并且手动地输入到所述存储器(17)中，这样获得与最小参考距离(4-8a)相关的数据。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，通过获得当所述斗杆-铲斗接头(8)与所述吊臂-斗杆接头(2)之间的距离被调节到最大值时来自所述超声波接收器(14)的校正信号，测量所述斗杆-铲斗接头与所述吊臂-斗杆接头之间的实际距离并且手动地输入到所述存储器(17)中，这样获得与最大参考距离(4-8b)相关的数据。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述斗杆(3)的顶部上放置绝对高度传感器(T)，从所述绝对高度传感器(T)获得绝对高度信号，并且所述绝对高度信号被所述信号处理器(16)用于确定所述斗杆-铲斗接头(8)的绝对高度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述斗杆-铲斗接头(8)与所述铲斗的尖端(10)之间的距离在所述信号处理器(16)的用于确定所述铲斗的尖端(10)的绝对深度计算中，被认为是存储在所述存储器(17)中的半径。

8.一种根据权利要求3所述的装置的使用方法，其特征在于，所述挖掘和土方移动设备的部件设置有包括所需的功率和信号布线的如下装置部件：

a)倾斜传感器(11)安装到所述斗杆(3)上；

b)超声波发射器(12)安装到所述斗杆(3)上，所述超声波发射器能够转换以用作超声波接收器；

c)超声波反射器(13)安装到所述斗杆(3)上；

d)超声波接收器(14)安装到所述斗杆延伸部(3)上；

e)设置有存储器(17)的信号处理器(16)根据所需的功率和信号布线被安装在所述挖掘和土方移动设备的合适部分上；

其特征还在于，执行一系列校准并且输入到所述存储器(17)中，这包括如下步骤：

f)竖直地放置所述斗杆(3)和所述斗杆延伸部(6)，将所述倾斜传感器(11)的倾斜读数以零值设置到所述存储器(17)中；

g)借助手动装置来测量所述斗杆-斗铲接头与所述吊臂-斗杆接头之间的最小距离(8-4)，并将所述最小距离以对应于超声波测量值的方式输入到所述存储器(17)中；

h)借助手动装置来测量所述斗杆-斗铲接头与所述吊臂-斗杆接头之间的最大距离(8-4)，并将所述最大距离以对应于超声波测量值的方式输入到所述存储器(17)中；

其特征还在于，在使用具有相关存储器(17)的所述信号处理器(16)提供所述铲斗的尖端(10)的位置的校正数据的同时，对所述挖掘和土方移动设备执行操作。