阅读说明：本技术 一种水平调节的测量装置 (Measuring device for horizontal adjustment ) 是由 谢钊 吴翔 何鑫 张沛 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种水平调节的测量装置,包括基准底座、铅垂、水准仪；所述基准底座的下表面为基准平面；所述铅垂与第一转轴固定为一体,安装在所述基准底座上,所述第一转轴平行于所述基准平面；铅垂摆动带动所述第一转轴转动,第一转轴转动角等于铅垂摆动角；所述水准仪与第二转轴固定为一体,安装在所述基准底座上,所述第二转轴与所述第一转轴平行；第一转轴转动时通过传动机构使所述第二转轴向相反方向转动。本发明的装置提高了水准仪的灵敏度、稳定性。(The application discloses a measuring device for horizontal adjustment, which comprises a reference base, a plumb and a level gauge; the lower surface of the reference base is a reference plane; the plumb and the first rotating shaft are fixed into a whole and are arranged on the reference base, and the first rotating shaft is parallel to the reference plane; the vertical swing drives the first rotating shaft to rotate, and the rotating angle of the first rotating shaft is equal to the vertical swing angle; the level gauge and a second rotating shaft are fixed into a whole and are arranged on the reference base, and the second rotating shaft is parallel to the first rotating shaft; when the first rotating shaft rotates, the second rotating shaft rotates in the opposite direction through the transmission mechanism. The device of the invention improves the sensitivity and stability of the level.)

一种水平调节的测量装置

技术领域

本申请涉及测量技术领域，尤其涉及一种带有水平调节功能的水平测量装置。

背景技术

水平仪作为一种测量小角度的常用量具，常用于测量以及调节物体表面相对于水平面的倾斜角度，是一种广范应用的关键量具。受灵敏度影响，在测量的水平面倾斜角度很小时，测试结果稳定性差。

发明内容

为解决现有水准仪灵敏度低及稳定性差的缺点，本申请提供了一种水平调节的测量装置。

本申请实施例提供一种水平调节的测量装置，用于水平测量包括基准底座、铅垂、水准仪；所述基准底座的下表面为基准平面；所述铅垂与第一转轴固定为一体，安装在所述基准底座上，所述第一转轴平行于所述基准平面；铅垂摆动带动所述第一转轴转动，第一转轴转动角等于铅垂摆动角；所述水准仪与第二转轴固定为一体，安装在所述基准底座上，所述第二转轴与所述第一转轴平行；第一转轴转动时通过传动机构使所述第二转轴向相反方向转动。

优选的，所述传动机构包含固定在第一转轴上的凸轮，所述第一转轴转动时，通过凸轮推动水准仪绕第二转轴转动。进一步的，所述传动机构还包含推杆，所述推杆一端接触凸轮、一端接触水准仪。在一个实施例中，水准仪安装在所述基准底座上表面，所述推杆的杆体穿过基准底座上的竖直孔，相对基准底座做一维运动。

优选的，所述水准仪的重心偏离第二转轴。

在一个实施例中，所述第一转轴位于所述第二转轴的下方，所述第一转轴转动时，所述传动机构推动所述水准仪克服所述重心，绕所述第二转轴向上运动。

在另一个实施例中，所述第一转轴位于所述第二转轴的上方，所述第一转轴转动时，所述传动机构推动所述水准仪的克服所述重心，绕所述第二转轴向下运动。

在本申请的任意一个实施例中，所述水准仪为气泡式。

在本申请的任意一个实施例中，优选的，所述水准仪固定于承板，所述承板用于安装第二转轴。

本申请的任意一个实施例中，优选的，所述水准仪包含第一定位部件，所述基准底座包含第二定位部件；所述基准平面水平时，所述第一定位部件和所述第二定位部件接触，使所述水准仪处于水平状态。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过采用这种气泡水准仪的水平调节装置，提高了这种结构简单、体积小巧的气泡水准仪的灵敏度、稳定性以及气泡水准仪水平调节的便捷及可达程度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明装置的结构图；

图2为本发明中传动机构为凸轮的实施例示意图；

图3是第一转轴位于第二转轴下方的实施例示意图；

图4是第一转轴位于第二转轴上方的实施例示意图；

图5为本发明包含水泡式水准仪的测量装置外部结构示意图；

图6为本发明中使用状态下水平调节功能的示意图；

图7本发明中具体实例的调节效果图表。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1为本发明装置的结构图，给出一种水平调节的测量装置的实施例，包括基准底座1、铅垂2、水准仪6。所述基准底座的下表面9为基准平面。

所述铅垂与第一转轴3固定为一体，安装在所述基准底座上，所述第一转轴平行于所述基准平面；铅垂摆动带动所述第一转轴转动，第一转轴转动角等于铅垂摆动角。

所述水准仪与第二转轴4固定为一体，安装在所述基准底座上，所述第二转轴与所述第一转轴平行；第一转轴转动时通过传动机构10使所述第二转轴向相反方向转动。

优选地，所述水准仪固定于承板5，所述承板用于安装第二转轴。

所述传动机构，例如可以是齿轮传动、传动链/带、传动杆、凸轮。例如，当固定于第一转轴的第一齿轮和固定于第二转轴的第二齿轮直接配合时，可以实现第二转轴和第一转轴的转动方向相反。本领域技术人员还能够通过传动链、带、杆实现第一转轴和第二转轴联动，这里不作赘述。

需要说明的是，本申请文件所述“第一转轴转动”，是指第一转轴相对于基准底座转动；“第一转轴转动的角度”，是指第一转轴相对于基准底座转动的角度。也就是说，其包含第一转轴相对于地面静止、基准底座相对于地面运动的情形，例如第一转轴相对于地面静止、基准底座相对于地面转动倾角为α，则第一转轴转动的角度为-α。

相似地，本申请文件所述“第二转轴转动”，是指第二转轴相对于基准底座转动；“第二转轴转动的角度”，是指第二转轴相对于基准底座转动的角度。也就是说，其包含基准底座相对于地面运动、第二转轴相对于地面进一步运动的情形，例如基准底座相对于地面转动倾角为α，第二转轴相对于地面转动的角度为β＝α+γ，则第二转轴转动的角度为γ。

基准底座下表面为基准平面，与待调节平面相接触，待调节平面倾斜时，基准底座随之倾斜。作为测量装置的初始状态，当基准平面处于水平时，水准仪处于水平。在测量过程中，基准底座相对于地面转动倾角为α，则所述水准仪首先相对于地面转动角度为α；进一步地，第一转轴转动的角度为-α即相对于地面保持静止，通过传动机构使第二转轴转动的角度为γ，则第二转轴相对于地面转动的角度为β＝α+γ。

需要说明，本申请中的“第一”、“第二”，仅是为了区别不同的部件，除本申请中部件的技术特征外，没有其他特别的含义。

图2为本发明中传动机构为凸轮的实施例示意图。

在图2所示的实施例中，给出一种水平调节的测量装置的实施例，包括基准底座1、铅垂2、第一转轴3、第二转轴4、承板5、水准仪6。所述基准底座的下表面9为基准平面。所述传动机构包含固定在第一转轴3上的凸轮8，所述第一转轴转动时，通过凸轮推动水准仪绕第二转轴转动。

图2中示出的凸轮结构的一种典型轮廓型式，为标准椭圆凸轮。所述第一种转轴是铅垂主动轴，中部安装凸轮结构，凸轮结构与铅垂主动轴相对固定。

优选地，所述传动机构还包含推杆7，所述推杆一端接触凸轮、一端接触水准仪。凸轮结构与从动推杆组成移动从动件盘形凸轮机构，安装方式为偏心安装。例如，当水准仪安装在所述基准底座上表面，所述推杆的杆体穿过基准底座上的竖直孔，相对基准底座做一维运动。从动推杆上端与水准仪承板采用点接触的接触方式。

在本申请的任意一个实施例中，优选地，所述水准仪的重心偏离第二转轴。进一步地，当所述水准仪固定于承板，水准仪和承板构成水准仪组件，所述承板或所述水准仪组件的重心偏离第二转轴。

例如，在图3～4任意一项实施例中，所述水准仪(或水准仪组件)的重心偏离第二转轴。

水准仪承板安装在第二转轴上，第二转轴是从动轴，从动推杆传递铅垂主动轴的运动时，推动水准仪承板绕第二转轴的轴心转动。

图3是第一转轴位于第二转轴下方的实施例示意图。

所述第一转轴位于所述第二转轴的下方，所述第一转轴转动时，所述传动机构推动所述水准仪下表面克服所述重心，力的作用点绕所述第二转轴向上运动。例如，图3中，所述重心在所述第二转轴左方、所述传动机构与所述水准仪(或水准仪组件)的下表面力的作用点在所述第二转轴左方。

图4是第一转轴位于第二转轴上方的实施例示意图。

所述第一转轴位于所述第二转轴的上方，所述第一转轴转动时，所述传动机构推动所述水准仪的上表面克服所述重心，力的作用点绕所述第二转轴向下运动。例如，图4中，所述重心在所述第二转轴左方、所述传动机构与所述水准仪(或水准仪组件)的上表面力作用点在所述第二转轴右方。

优选地，在图3～4的实施例中，所述水准仪(或水准仪组件)包含第一定位部件，所述基准底座包含第二定位部件；所述基准平面水平时，所述第一定位部件和所述第二定位部件接触，使所述水准仪处于水平状态。

图3～4均为本发明装置处于初始状态的前视图，水准仪承板5上的第一定位面11，与基准底座1上的第二定位面12为配合面，当第一定位面与第二定位面接触时，水准仪承板5的响应上表面处于水平状态，可为水平调节机构的安装校准提供参考。

所述水准仪组件的中心相对于第二转轴偏向所述第一和第二定位部件一侧。例如，所述的水准仪承板设计为偏心结构时，其重心相对于水准仪承板上的转轴安装孔偏向定位面一侧。

图5为本发明包含水泡式水准仪的测量装置外部结构示意图。

需要说明的是，在本申请任意一个实施例中，优选地，所述水准仪为气泡式。气泡水准仪目前仍被广泛应用于一般精度要求的结构物水平调节中，但是存在气泡运行稳定性差的缺点，当被调节平面接近水平面时，气泡随测量或被调节平面角度变化剧烈，稳定性较差。

在本实施例中，气泡水准仪安装在水准仪承板上表面。水准仪承板接受从动推杆传递的运动时，上表面发生倾斜，倾斜的角度可由气泡水准仪读取或计算得到。

所述水平调节机构的主体功能部件包括：基准底座1、铅垂主动轴(即第一转轴)3、铅垂结构2、凸轮结构(图中未示出)、从动推杆(图中未示出)、水准仪从动轴(即第二转轴)4、水准仪承板5、气泡水准仪6等。

铅垂主动轴与水准仪从动轴均安装在基准底座上，其中铅垂主动轴为转轴，水准仪从动轴为心轴。通过采用适当的轴系结构，铅垂主动轴可绕自身轴线转动，水准仪从动轴上结构可绕该轴轴线转动。

铅垂结构安装在铅垂主动轴一侧，悬垂在基准底座外部，当基准底座倾斜时，铅垂主动轴以铅垂结构的重力为输入动力绕基准底座转动。

需要说明的是，所述的铅垂结构相对于水准仪承板、气泡水准仪、从动推杆以及铅垂主动轴上安装的凸轮结构具有足够大的重量比，以将因水准仪器承板、气泡水准仪、从动推杆、凸轮结构的重量造成的测量偏角误差控制在精度要求范围内。

图6为本发明中使用状态下水平调节功能的示意图。

所述的水平调节机构放置于待调节平面上，水平调节机构的基准面9与待调节平面10接触。待调节平面10存在水平角度误差α时，基准面9随待调节平面10产生相对于水平面的倾角α，铅垂结构2带动铅垂主动轴3产生相对于基准底座1的转角θ，转角θ与倾角α大小相等。

铅垂主动轴3带动安装在其上的凸轮结构8转动角度θ，凸轮结构8推动与其点接触的从动推杆7，从动推杆7相对于基准底座1进行一维平移运动，从而推动水准仪承板8，水准仪承板8绕水准仪从动轴4进行转动，使水准仪承板响应上表面相对于水平面的倾角β大于被调节表面倾斜角度α。通过设计适当的凸轮轮廓，可以实现倾角β对倾角α不同程度的放大。

图7本发明中具体实例的调节效果图表。

传动机构(例如凸轮)使用过程中倾角β与倾角α的对应关系，倾角β与倾角α存在放大关系。

使用本申请的装置，水平调节仪放置在待调节平面上时，基准底座随待调节平面发生倾斜。铅垂主动轴在铅垂结构的重力作用下绕自身轴线转动，相对基准底座产生一个倾角，该倾角大小等于待调节平面的水平度偏差。铅垂主动轴的转动量通过传动机构传递至水准仪承板，作为增益量添加在水准仪承板的偏转角度上，并最终反映在水准仪的读数上。上述过程实现了水准仪承板的转动角度大于铅垂主动轴的转动角度，即实现了待调节平面倾斜角度的放大。通过设计传动机构的尺度变换比例(例如通过凸轮结构的理论轮廓)，可以控制倾斜角度的放大程度，从而提高水平调节过程中水准仪的灵敏度。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。