一种简易电子坡度测量仪
阅读说明：本技术 一种简易电子坡度测量仪 (Simple electronic gradient measuring instrument ) 是由 段美霞 江勇 陆桂明 刘河潮 陈黎霞 白娟 袁胜 张晓华 宋增才 孙新娟 姚淑霞 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种简易电子坡度测量仪,包括小车,其底部设置有用于检测所述小车移动距离的距离测量仪；竖直支杆垂直的设置在所述小车的上面,其上设置有用于检测所述竖直支杆与水平面之间夹角的角度传感器；中央处理器用于实时的接收所述角度传感器所检测的夹角以及在该夹角的时候所述距离测量仪所检测到的所述小车的移动距离,并根据时间顺序讲得到的夹角以及对应的移动距离进行首尾相接,建立二维模型,根据所述二维模型得到坡度并输出。本发明使用小车在斜坡的坡面上做直线运动,建立纵向平面的小车运行轨迹,并根据运行轨迹得到坡面的起点和终点,从而通过计算的方式得到斜坡的坡度。(The invention discloses a simple electronic gradient measuring instrument, which comprises a trolley, wherein the bottom of the trolley is provided with a distance measuring instrument for detecting the moving distance of the trolley; the vertical supporting rod is vertically arranged on the trolley, and an angle sensor for detecting an included angle between the vertical supporting rod and a horizontal plane is arranged on the vertical supporting rod; the central processing unit is used for receiving the included angle detected by the angle sensor and the moving distance of the trolley detected by the distance measuring instrument in real time, carrying out end-to-end connection on the included angle and the corresponding moving distance obtained according to the time sequence, establishing a two-dimensional model, and obtaining and outputting the gradient according to the two-dimensional model. The method uses the trolley to do linear motion on the slope surface of the slope, establishes the trolley running track of the longitudinal plane, and obtains the starting point and the terminal point of the slope surface according to the running track, thereby obtaining the slope gradient of the slope in a calculation mode.)
技术领域
本发明涉及测量设备领域，特别涉及一种简易电子坡度测量仪。
背景技术
在坡度测量中，通常都使用如图1所示的坡度测量仪进行测量，在使用的时候，将测定面放置在待测量的斜坡的坡面上，通过调整水准管至水平，之后在观看指示针所指示的角度位置，就可以得到坡度的数据。但是，对于一些坡面不平整的斜坡，如图2所示，使用该方式就会所得到的斜坡的坡度不准确。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种简易电子坡度测量仪，使用小车在斜坡的坡面上做直线运动，建立纵向平面的小车运行轨迹，并根据运行轨迹得到坡面的起点和终点，从而通过计算的方式得到斜坡的坡面。
为此，本发明提供一种简易电子坡度测量仪，包括：小车，用于在坡面上移动，其底部设置有用于检测所述小车移动距离的距离测量仪；竖直支杆，垂直的设置在所述小车的上面，其上设置有用于检测所述竖直支杆与水平面之间夹角的角度传感器；中央处理器，用于实时的接收所述角度传感器所检测的夹角以及在该夹角的时候所述距离测量仪所检测到的所述小车的移动距离，并根据时间顺序讲得到的夹角以及对应的移动距离进行首尾相接，建立二维模型，根据所述二维模型得到坡度并输出；电源，用于给所述距离测量仪、角度传感器以及所述中央处理器供电。
进一步，所述竖直支杆的顶部设置有扶手。
进一步，所述竖直支杆的一侧开设有纵向的凹槽，所述角度传感器位于所述凹槽的内部。
更进一步，所述凹槽的槽口指向所述小车行进方向的背向；所述角度传感器包括：绳索，其长度设定，位于所述凹槽的内部，其一端连接在所述凹槽的上槽壁上，其另一端连接在所述坠物上；距离传感器，设置在所述坠物的表面，用于检测所述坠物与所述凹槽的槽底之间的距离；所述中央处理器根据所述绳索的长度与所述坠物与凹槽的槽底之间的距离，得到所述竖直支杆与水平面之间夹角；所述电源用于给所述距离传感器进行供电。
更进一步，所述绳索的长度不大于所述凹槽长度的四分之三。
进一步，所述小车包括车身和设置在所述车身底部的滚轮，所述竖直支杆设置在所述车身的顶部，所述距离测量仪设置在所述车身的底部。
更进一步，所述距离测量仪包括：均匀的设置在所述滚轮外围周向的多个颜色点，每一个所述颜色点上的颜色值均不相同；颜色传感器，设置在所述车身的底部，用于检测所述颜色点上的颜色值；所述中央处理器根据所检测到的颜色值的数量，计算得到所述小车的移动距离；所述电源用于给所述颜色传感器供电。
更进一步，所述滚轮的数量有多个，其中一个所述滚轮上设置所述颜色点，所述颜色传感器设置在该滚轮的上方。
本发明提供的一种简易电子坡度测量仪，具有如下有益效果：
1、本发明使用小车在斜坡的坡面上做直线运动，建立纵向平面的小车运行轨迹，并根据运行轨迹得到坡面的起点和终点，从而通过计算的方式得到斜坡的坡度；
2、本发明用过角度传感器分别记录每个位置的坡点的角度，同时结合小车所行走的长度进行坡面轨迹的绘制，最终在纵向平面上建立斜坡的模型，从而得到斜坡的起点和终点，计算斜坡的坡度，同时，本发明结合高精度的海拔测量仪，将各个点的海拔精确的进行测量，这样即使在小车行走的时候，脱离轨道，也可以绘制得到精确的坡面轨迹；
3、本发明使用自然下垂的坠物上的距离传感器测量与小城中轴线的距离，从而得到小车此刻所处于的角度，达到了角度传感器的效果，同时相对于现有的角度传感器，易于更换和维护。
附图说明
图1为现有的电子坡度测量仪的结构示意图；
图2为坡面凹凸不平的结构示意图；
图3为本发明的整体结构示意图；
图4为图3中A处的放大图；
图5为本发明在坡面上使用的结构示意图；
图6为图5中B处的放大图；
图7为本发明中距离测量仪的结构示意图。
附图标记说明：
1、扶手；2、竖直支杆；3、小车；3-1、车身；3-2、滚轮；4、坠物；5、绳索；6、凹槽；7、距离传感器；8、距离测量仪；8-1、颜色点；8-2、颜色传感器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的多个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。
具体的，如图3-7所示，本发明实施例提供了一种简易电子坡度测量仪，包括：小车3、竖直支杆2、中央处理器以及电源。其中，小车3用于在坡面上移动，其底部设置有用于检测所述小车3移动距离的距离测量仪8；竖直支杆2垂直的设置在所述小车3的上面，其上设置有用于检测所述竖直支杆2与水平面之间夹角的角度传感器；中央处理器用于实时的接收所述角度传感器所检测的夹角以及在该夹角的时候所述距离测量仪8所检测到的所述小车3的移动距离，并根据时间顺序讲得到的夹角以及对应的移动距离进行首尾相接，建立二维模型，根据所述二维模型得到坡度并输出；电源用于给所述距离测量仪8、角度传感器以及所述中央处理器供电。
在本发明中，在对坡度进行测量的时候，将小车3放置在带测量的坡面上，手部拿着竖直支杆2对小车的行进进行控制，这样就可以使得小车在坡面上进行移动，中央处理器进入工作状态，中央处理器实时的接收所述角度传感器所检测的夹角以及在该夹角的时候所述距离测量仪8所检测到的所述小车3的移动距离，这样就可以在空间创建出一个二维模型，即根据时间顺序讲得到的夹角以及对应的移动距离进行首尾相接，建立二维模型，根据所述二维模型得到坡度并输出，这样实时监测这小车与的移动距离和竖直支杆2与水平面之间夹角，就可以在使得得到坡面的上端和下端的一个二维模型，从而计算出坡面角度，对坡面的坡度进行测量。
在本实施例中，所述竖直支杆2的顶部设置有扶手1。扶手1可以使得用户在抓住竖直支杆2更加的温度，使得小车3的移动轨迹单一，不会跑到其他位置，从而对于坡面的坡度进行影响。
在本实施例中，所述竖直支杆2的一侧开设有纵向的凹槽6，所述角度传感器位于所述凹槽6的内部。这样就可以使得角度传感器可以收纳在凹槽6的内部。
同时，在本实施例中，所述凹槽6的槽口指向所述小车3行进方向的背向；另外，所述角度传感器包括：绳索5以及距离传感器4。其中。，绳索5的长度设定，位于所述凹槽6的内部，其一端连接在所述凹槽6的上槽壁上，其另一端连接在所述坠物4上；距离传感器4设置在所述坠物4的表面，用于检测所述坠物4与所述凹槽1的槽底之间的距离；所述中央处理器根据所述绳索5的长度与所述坠物4与凹槽1的槽底之间的距离，得到所述竖直支杆2与水平面之间夹角；所述电源用于给所述距离传感器4进行供电。
在本发明中，使用上述的方式对角度进行测量，即是将距离与角度进行相互的转化，实现对竖直支杆2与水平面之间夹角的测量，使用了三角形的基本定理，这样就可以轻松的得到竖直支杆2与水平面之间夹角，同时，本发明适用于现场取材，其中的坠物4可以使用任意具有一定重量的物品，从而使得绳索5绷直，从而得到准确的角度。
同时，在本实施例中，所述绳索5的长度不大于所述凹槽6长度的四分之三。这样就可是使得距离传感器所检测到的距离是距离凹槽6槽底的距离，这样就会使得所得到的角度更加的准确。
在本实施例中，所述小车3包括车身3-1和设置在所述车身3-1底部的滚轮3-2，所述竖直支杆2设置在所述车身3-1的顶部，所述距离测量仪8设置在所述车身3-1的底部。这样就可以实现对于小车运动距离的精准测量。
同时，在本实施例中，所述距离测量仪8包括：均匀的设置在所述滚轮3-2外围周向的多个颜色点8-1，每一个所述颜色点8-1上的颜色值均不相同；颜色传感器8-2设置在所述车身3-1的底部，用于检测所述颜色点8-1上的颜色值；所述中央处理器根据所检测到的颜色值的数量，计算得到所述小车3的移动距离；所述电源用于给所述颜色传感器8-2供电。
上述技术方案中，通过颜色的检测情况判断小车形式的距离，小车的滚轮3-2的周长确定，因此，相邻的两个颜色点之间的距离也是确定的，这样就可以使得小车在移动的时候，通过检测滚轮3-2上的颜色的数量，得到小车移动的距离。
同时，在本实施例中，所述滚轮3-2的数量有多个，其中一个所述滚轮3-2上设置所述颜色点8-1，所述颜色传感器8-2设置在该滚轮3-2的上方。这样可以使得所检测的数据会更加的准确。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。