CN102486375B - 水平仪 - Google Patents

Abstract

一种水平仪，包括基座、具有第一摆的轮铅垂单元、具有第二摆的指针单元及传动单元。该铅垂单元和该指针单元分别转动连接于该基座上，并均能够在一纵向平面内来回摆动。该传动单元将该指针单元与所述铅垂单元相连，以使该指针单元随着所述铅垂单元的摆动而摆动。传动单元包括两根绕线。该两根绕线的一端固定于指针单元的第二摆轮上，且该两根绕线缠绕铅垂单元的第一摆轮若干圈，拉紧绕线并将其另一端固定至第二摆轮。

Description

水平仪

技术领域

本发明涉及一种水平仪。

背景技术

在制造、组装设备、仪器的过程中，通常需要借助水平仪校正或者验证设备、仪器部件间水平、平行的情况。目前，市场上可供选择的水平仪有两种：普通水平仪和电子水平仪。

普通水平仪是指装置中存在一根水平放置并且密封的玻璃管，玻璃管中充满液体，并留有小气泡，整个装置可调整读数（或者不读数）的传统水平仪。然而，普通水平仪体制作过程较为复杂，使用较为繁琐且操作难度较大，需要使用者有较强的经验和耐心。此外，由于存在玻璃组件和液体，故放置或者使用时需小心谨慎，不便用户使用。

电子水平仪是指通过磁棒、线圈等组件间的电磁感应转化为电信号追踪角度变化的水平检测装置。相对普通水平仪来说，电子水平仪使用过程较为简单、方便。然而，电子水平仪价格较高，测试精度较低，且一旦精度丢失后重新调整精度时较为困难。此外，电子水平仪通常需要配合计算机使用，使用条件受到一定限制。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的水平仪。

该水平仪，包括基座、具有第一摆的轮铅垂单元、具有第二摆的及传动单元。该铅垂单元和该指针单元分别转动连接于该基座上，并均能够在一纵向平面内来回摆动。该传动单元将该指针单元与所述铅垂单元相连，以使该指针单元随着所述铅垂单元的摆动而摆动；传动单元包括两根绕线，该两根绕线的一端固定于指针单元的第二摆轮上，且该两根绕线缠绕铅垂单元的第一摆轮若干圈，拉紧绕线并将其另一端固定至第二摆轮。

上述水平仪系机械构造而成，不容易损坏，方便用户使用，并且测试精度高，便于调校。

附图说明

图1为本发明一较佳实施方式的水平仪的示意图。

图2为图1所示水平仪的分解图。

图3为图2所示水平仪的局部组装图。

主要元件符号说明

水平仪              100

基座                10

壳体                20

铅垂单元            30

指针单元            40

传动单元            50

刻度盘              60

固定板              70

基部                110

安装部              120

底端面              112

上端面              114

标准水平面          116

螺孔                122

收容部              210

通孔                212

开口                214

第一摆轮            310

重锤                320

第一转轴            330

第一轴孔            312

收容槽              314

第二摆轮            410

指针                420

第二转轴            430

绕线                510

具体实施方式

请一并参阅图1和图2，为一较佳实施方式的水平仪100的示意图。水平仪100用于测试待测物体的水平情况。水平仪100包括基座10、包覆于基座10的壳体20、铅垂单元30、指针单元40及传动单元50。铅垂单元30和指针单元40分别转动连接于该基座10上，并均能够在一纵向平面内来回摆动。传动单元50将铅垂单元30与指针单元40相连，以使指针单元40随着铅垂单元30的摆动而摆动。该水平仪100还包括刻度盘60。刻度盘60固定于基座10上，且标有角度刻度。刻度盘60与指针单元40配合以测量待测物体的水平情况。

基座10包括基部110及垂直连接于基部110的安装部120。基部110为大致呈长方形的方板，其包括底端面112及与底端面112相背的上端面114。底端面112形成有一标准水平面116，例如，可通过对基部110的底部进行打磨、抛光等加工手段获得标准水平面116。安装部120大致呈半圆形，其固定于上端面114的一侧缘。在本实施例中，安装部120自上端面114一侧缘沿垂直上端面114的方向向上一体延伸而成。基部110和安装部120均开设有若干用于固定壳体20、刻度盘60、铅垂单元30及指针单元40等元件的螺孔122。

壳体20为大致呈半圆形中空体，其形成有用于收容安装部120的收容部210。壳体20开设有若干通孔212。固定件，如螺栓，穿过通孔212从而将壳体20固定于基座10的外侧缘。壳体20还开设有大致呈长方形的开口214。开口214与刻度盘60相对应，使得刻度盘60上的刻度可透过开口214外露。为保护刻度盘60上的刻度，开口214中设置有透明体（未示出），例如，透明塑料薄片。

铅垂单元30包括枢接于安装部120上的第一摆轮310、设置于该第一摆轮310上的重锤320及第一转轴330。第一摆轮310大致呈圆形。第一摆轮310采用较轻的铝合金材料制成，其中心位置处开处有第一轴孔312。第一转轴330穿过第一轴孔312从而将第一摆轮310转动地连接于安装部120。第一摆轮310沿其轴线方向内凹形成有用于收容重锤320的收容槽314。重锤320可为规则的几何形状，如半月形、圆形等。重锤320采用密度较大的金属材料（例如，铅）制成，其尺寸小于第一摆轮310的半径。重锤320固定于收容槽314中且呈偏心设置。可以理解地，在其它实施方式中，重锤320一体成形于第一摆轮310内侧且呈偏心设置。

指针单元40包括包括枢接于所述安装部120上的第二摆轮410、安装于该第二摆轮410上的指针420及第二转轴430。第二摆轮410大致呈圆形。第二摆轮410采用较轻的铝合金材料制成，其中心位置处开处有第二轴孔（未示出）。第二转轴430穿过第二轴孔从而将第二摆轮410转动地连接于安装部120。第二摆轮410还开设有两个相对其轴线对称的固定孔（未示出），用于固定指针420。第二摆轮410的直径要远小于第一摆轮310的直径，优选的，第一摆轮310的直径是第二摆轮410的直径的10倍。指针420采用较薄的铝合金制成，其通过第二摆轮410上的固定孔固定于第二摆轮410上。指针420远离第二摆轮410的另一端指向刻度盘60上的角度刻度。指针420的长度大于第二摆轮410的半径。优选的，指针420的长度为第二摆轮410的半径的25倍。请进一步参考图3，第一摆轮310和第二摆轮410的转动中心之间连线B垂直于标准水平面116。

传动单元50用于将铅垂单元30与指针单元40相连，以使指针单元40随着铅垂单元30的摆动而摆动。在本实施例中，传动单元50为两根绕线510。绕线510的一端固定于第二摆轮410上且沿顺（逆）时针缠绕第二摆轮410若干圈（例如，2-3圈），进一步沿相同方向缠绕第一摆轮310若干圈（例如，2-3圈），拉紧绕线510并将其另一端固定至第二摆轮410，以使第一摆轮310和第二摆轮410保持同步转动。可以理解地，在其它实施方式中，传送单元50还可以是传送带、齿轮组件等。

水平仪100还包括两个大致呈月牙状的固定板70。两个固定板70固定于基座10上，并形成一环绕第一摆轮310和第二摆轮410的收容空间（未标识）。固定板70的厚度稍大于第一摆轮310和第二摆轮410的厚度，且固定至基座10后与基部110垂直于标准水平面116的一侧面持平。

刻度盘60大致成长方形，且由轻质铝合金制成。刻度盘60上的角度刻度的范围为0～+/-10度，其中0刻度的位置为基准线。刻度盘60两端分别固定于两个固定板70上，且其基准线位于第一摆轮310和第二摆轮410的转动中心的连线B上。

装配时，调校水平仪100：首先，将水平仪100放置于一水平面上，使得重锤320因自身重力作用而保持自然状态；然后，转动第二摆轮410使得指针420指向刻度盘60基准线的位置。

使用时，将水平仪100的标准水平面116贴合于待测物体表面。若待测物体表面倾斜，也即标准水平面116水平角度发生改变，重锤320因自身重力作用带动第一摆轮310转动以保持自然状态，与此同时，第一摆轮310通过传动单元50带动第二摆轮410转动，使得固定于第二摆轮410上的指针420发生偏离而指向其它刻度。由于第一摆轮310的直径为第二摆轮410的直径的10倍，且指针420的长度为第二摆轮410半径的25倍，因此，待测物体表面倾斜的角度被放大10倍，指针随角度的变化幅度为第二摆轮变化幅度的25倍，便于读取角度，读数可估读至0.01度。例如，待测物体表面倾斜的角度为0.12度，经水平仪100测量后指针420指向刻度盘60上第1条刻度线上，并会稍稍超出，估读读数0.2。如此提高了水平仪100测试精度。此外，由于该水平仪100系机械构造而成，不容易损害，从而便于用户使用。

综上所述，尽管为说明目的已经公开了本发明的优选实施例，然而，本发明不只局限于如上所述的实施例，在不超出本发明基本技术思想的范畴内，相关行业的技术人员可对其进行多种变形及应用。

Claims (8)

1.一种水平仪，包括基座，其特征在于：该水平仪还包括具有第一摆轮的铅垂单元、具有第二摆轮的指针单元及传动单元，该铅垂单元和该指针单元分别转动连接于该基座上，并均能够在一纵向平面内来回摆动，该传动单元将该指针单元与所述铅垂单元相连，以使该指针单元随着所述铅垂单元的摆动而摆动；所述传动单元包括两根绕线，该两根绕线的一端固定于指针单元的第二摆轮上，且该两根绕线缠绕铅垂单元的第一摆轮若干圈，拉紧绕线并将其另一端固定至第二摆轮。

2.如权利要求1所述的水平仪，其特征在于：所述基座包括基部以及由该基部垂直向上延伸的安装部，所述铅垂单元和指针单元均安装于该安装部上。

3.如权利要求2所述的水平仪，其特征在于：所述铅垂单元包括一枢接于所述安装部上的第一摆轮以及设置于该第一摆轮上的重锤。

4.如权利要求3所述的水平仪，其特征在于：所述第一摆轮通过一第一转轴枢接于所述安装部上，该第一转轴位于该第一摆轮的圆心上，所述重锤安装于所述第一摆轮的内侧且呈偏心设置。

5.如权利要求4所述的水平仪，其特征在于：所述指针单元包括一枢接于所述安装部上的第二摆轮以及安装于该第二摆轮上的指针。

6.如权利要求5所述的水平仪，其特征在于：所述第二摆轮通过一第二转轴枢接于所述安装部上，该第二转轴位于该第二摆轮的圆心上。

7.如权利要求6所述的水平仪，其特征在于：所述第二摆轮通过所述传动单元与所述第一摆轮连接，使第一摆轮能够带动第二摆轮转动。

8.如权利要求1～7任一项所述的水平仪，其特征在于：该水平仪还包括刻度盘，该刻度盘与所述指针单元配合。

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