阅读说明：本技术 倾斜构件角度测量工具及测量方法 (Inclined component angle measuring tool and measuring method ) 是由 马吉野 耿东昌 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种倾斜构件角度测量工具及测量方法,涉及建筑工程测量领域。测量工具包括主架体、刻度盘、指针和铅锤；主架体为直角架结构,主架体一条直角边内侧固定有刻度盘,刻度盘圆心处装有转动连接的指针,指针中心线上装有垂直于指针的对线器；主架体内部装有收线装置,收线装置与牵引线一端连接,牵引线另一端与铅锤连接,牵引线与指针中心线位于同一竖直面内。根据不同的倾斜构件角度选择框架梁,指针读数与铅锤距离差值测量法同时使用,双重保证测量值的准确性。测量工具使用简单、便于携带,其测量使用方法简单易懂,使用该工具及方法,可排除支撑架体的影响,能快速测量、检验斜向构件的角度,提高工作效率。(The invention discloses an inclined component angle measuring tool and a measuring method, and relates to the field of constructional engineering measurement. The measuring tool comprises a main frame body, a dial, a pointer and a plumb bob; the main frame body is of a right-angle frame structure, a dial is fixed on the inner side of one right-angle side of the main frame body, a pointer which is connected in a rotating mode is installed at the circle center of the dial, and a line aligning device which is perpendicular to the pointer is installed on the center line of the pointer; the main frame body is internally provided with a take-up device, the take-up device is connected with one end of a traction wire, the other end of the traction wire is connected with a plumb bob, and the traction wire and the central line of a pointer are positioned in the same vertical plane. The frame beam is selected according to different inclined member angles, pointer reading and a plumb distance difference measuring method are used simultaneously, and accuracy of measured values is guaranteed doubly. The measuring tool is simple to use and carry, the measuring and using method is simple and easy to understand, the influence of the support frame body can be eliminated by using the tool and the method, the angle of the inclined component can be rapidly measured and checked, and the working efficiency is improved.)

倾斜构件角度测量工具及测量方法

技术领域

本发明涉及工业与民用建筑工程领域，尤其涉及一种倾斜构件角度测量工具及测量方法。

背景技术

在现代大型公共建筑工程中，为了达到综合整体的外观效果及某些特殊功能的需求，建筑设计师们打破了传统结构采用垂直的竖向构件设计理念，将斜向布置的构件引入到工程设计中，斜向构件的引入给施工过程带来了一些难题。在施工过程中，测量其角度受到周围支撑架体的影响，采用常规的光学仪器难以快速、方便的完成其测量检验工作。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种倾斜构件角度测量工具及测量方法，能快速测量、检验斜向构件的角度，提高工作效率。

为实现此技术目的，本发明装置采用如下方案：一种倾斜构件角度测量工具，包括主架体、刻度盘、指针和铅锤；主架体为直角架结构，主架体一条直角边内侧固定有刻度盘，刻度盘圆心处装有转动连接的指针，指针中心线上装有垂直于指针的对线器；主架体内部装有收线装置，收线装置与牵引线一端连接，牵引线另一端与铅锤连接，牵引线与指针中心线位于同一竖直面内。

与现有技术相比，本发明装置的有益效果在于：测量工具使用简单、便于携带，可排除支撑架体的影响，快速测量斜向构件的角度，提高工作效率。

本发明装置的优选方案为：

牵引线上等间距地设有标记。

主架体两条直角边分别内置有水准器。

收线装置包括转轴和电机，电机与转轴连接，转轴与牵引线一端连接，牵引线另一端与铅锤连接。

指针通过连接轴安装在主架体上，连接轴中间设有第一贯通孔，第一贯通孔下表面的连接轴部分为水平凹槽结构。

对线器一端垂直固定在指针中心线上，对线器另一端为自由端，对线器中间设有第二贯通孔，第二贯通孔的中心线与第一贯通孔中心线共线。

主架体内部设有收纳盒，主架体外侧装有把手。

为实现此技术目的，本发明方法采用如下方案：

一种倾斜构件角度测量方法，包括如下步骤：

S1、根据倾斜构件的待测倾斜面与水平面夹角角度选择贴附在待测倾斜面的框架梁；

S2、找正框架梁与待测倾斜面垂直关系，放下铅锤，牵引线与指针中心线重合时，读取刻度盘上指针数值；

S3、分别测量牵引线上两个标记点到铅锤的垂直距离，记为H1和H2，并分别测量两个标记点至待测倾斜面的水平距离，记为L1和L2，根据公式tanθ＝|ΔL/ΔH|计算θ数值，校验指针读数准确性。

与现有技术相比，本发明方法的有益效果在于：本发明测量方法简单易懂，排除支撑架体的影响，快速测量、检验斜向构件的角度，提高了工作效率；针对不同的角度采用不同的框架梁测量，并采用距离差值与斜率关系，验证角度，提高了准确性。

S1中当待测倾斜面与水平面夹角大于90°时，选择第二框架梁贴附在待测倾斜面上；当夹角小于90°时，选择第一框架梁或第二框架梁贴附在待测倾斜面上。

S2中观察垂直于待测倾斜面框架梁上水准器内气泡状态，气泡居中，则框架梁与待测倾斜面处于垂直状态。

附图说明

图1为本发明实施例提供的测量工具的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的测量工具的左视图；

图3为本发明实施例提供的主架体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一框架梁的俯视图；

图5为本发明实施例提供的连接轴的左视图；

图6为本发明实施例提供的连接轴的仰视图；

图7为本发明实施例提供的测量工具使用状态图一；

图8为本发明实施例提供的测量工具使用状态图二；

图中标记为：1-主架体，2-刻度盘，3-指针，4-铅锤，5-牵引线，6-收线装置，7-连接轴，71-第一贯通孔，8-定位卡，9-水准器，10-把手，11-收纳盒，12-第一框架梁，13-第二框架梁，14-对线器，141-第二贯通孔，15-封板。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。

请参阅图1至图4，本发明提供的一种倾斜构件角度测量工具，由主架体1、刻度盘2、指针3和铅锤4等组成，主架体1为直角架结构，主架体1通过牵引线5与铅锤4连接，主架体1一条直角边内侧固定有刻度盘2，刻度盘2圆心处装有转动连接的指针3，指针3中心线与牵引线5同面。

主架体1为两条框架梁组成的直角架结构，每条框架梁的长度方向的中点位置分别安装有内置在框架梁中的水准器，优选电子水准器9，用于显示框架梁与待测倾斜面垂直关系。未贴附在待测倾斜面的框架梁上电子水准器读数9示数为0时，则该框架梁与待测倾斜面为垂直关系。两条框架梁的所夹直角处设有便携式收纳盒11，用于收纳铅锤4。优选地，第一框架梁12长度大于第二框架梁13。第一框架梁12和收纳盒11外部分别焊接把手10。

请参阅图5和图6，第一框架梁12自由端设有封板15。刻度盘2两端分别通过定位卡8安装在第一框架梁12底边，刻度盘2外圆周与封板15相切。刻度盘2采用厚度3mm的铝板制作，其精度为±0.5°。指针3通过连接轴7安装在第一框架梁12上，连接轴7位于刻度盘2圆心处，连接轴7中间部分为横截面朝下的半圆柱轴，即中间部分为水平凹槽结构。连接轴7长度方向中心点设有垂直横截面的第一贯通孔71。指针3中心线上设有垂直于刻度盘2方向的对线器14，对线器14设有第二贯通孔141，第二贯通孔141与第一贯通孔71位于同一竖直面内。牵引线5分别穿过第一贯通孔71与第二贯通孔141，使得指针3中心线与铅锤4的中心线位于同一竖直面上，用于指针3精确读数。优选地，对线器14采用矩形片状结构。优选地，刻度盘2两面分别画有刻度线，刻度盘2两面圆心处分别装有指针3。或者第一框架梁12两侧分别对称装有刻度盘2和指针3，使得适用范围更加广泛。

第一框架梁12内部连接轴7正上方位置设有收线装置6，收线装置6由转轴和电机等组成，电机与转轴连接，转轴上缠绕有牵引线5，牵引线5一端与铅锤4连接。牵引线5上每隔500mm设有一个标记，用于量尺测量长度。优选地，牵引线5采用直径为0.5mm的钢丝，铅锤4重量为0.5kg。

一种倾斜构件角度测量方法，步骤如下：

S1、根据斜向构件的待测倾斜面与水平面夹角选择第一框架梁12或第二框架梁13作为待测倾斜面贴附面。当夹角大于90°时，选用第二框架梁13与斜向构件待测量的倾斜面相贴；当夹角小于90°时，选用第一框架梁12或第二框架梁13与待测倾斜面相贴。

S2、将选择的框架梁贴在待测倾斜面，读取另一条框架梁上电子水准器9示数，当数值为0时，水准器9内的气泡居中，此电子水准器9所在的框架梁与待测倾斜面处于垂直状态；放下铅锤4，指针3在自重作用下，处于竖直状态，通过对线器14找正指针3中心线与牵引线5重合，读取指针3在刻度盘2上指示的数值，根据三角形内角和为180°计算出待测倾斜面与水平面的夹角。

S3、利用量尺分别测量牵引线5上两个标记点至待测倾斜面的距离，记为L1和L2，两个标记点与铅锤的垂直距离分别记为H1和H2；分别计算两个标记点水平距离差值和高度距离差值，按照如下公式：

tanθ＝|ΔL/ΔH|

计算得到θ的数值。根据三角形相似定理，θ为待测倾斜面与竖直面的夹角，再根据三角形内角和等于180°，进行角度换算，得到最终待测倾斜面与水平面的夹角。将此数值与指针读数换算得到的数值进行验证，两者相同则角度测量值准确。

请参阅图7，当倾斜面与水平面夹角小于90°时，选用第一框架梁12与待测倾斜面贴合时，指针数值为a，则待测倾斜面与水平面夹角β₁按如下公式计算求出：

β₁＝90°-(180°-a)；

根据牵引线5处测量的数据，按照如下公式计算得到角度θ和待测倾斜面与水平面夹角β₂：

θ＝arctan[(L1-L2)/(H2-H1)]

计算得到角度θ数值β₂＝90°-arctan[(L1-L2)/(H2-H1)]。

选用第二框架梁13与待测倾斜面贴合时，指针读取数值a即为待测倾斜面与水平面夹角β₁；根据牵引线5处测量的数据，按照如下公式计算得到角度θ和待测倾斜面与水平面夹角β₂：

θ＝arctan[(L1-L2)/(H2-H1)]

β₂＝90°-arctan[(L1-L2)/(H2-H1)]。

请参阅图8，当倾斜面与水平面夹角大于90°时，选用第二框架梁13与待测倾斜面贴合，指针数值为a，则按照如下公式计算得到待测倾斜面与水平面夹角β₁：

β₁＝180°-a。

根据牵引线5处测量的数据，按照如下公式计算得到角度θ和待测倾斜面与水平面夹角β₂：

θ＝arctan[(L1-L2)/(H1-H2)]

β₂＝90°+arctan[(L1-L2)/(H1-H2)]。

β₁与β₂数值相等时，待测倾斜面与水平面夹角测量数值准确。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。