CN102853801A - 一种角度测量器 - Google Patents

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刘臣才
束永平
程冬冬
杨守斌
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Donghua University
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Donghua University
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Abstract

本发明提供了一种角度测量器，其特征在于：包括底座，半球形透明外罩设于底座上方，半球形透明外罩内部灌满液体，液体上设有一个白色漂浮物；半球形透明外罩上呈纬线均匀设有第一刻度，底座上与半球形透明外罩连接的圆周外圈上均匀设有第二刻度。本发明提供的一种角度测量器克服了现有技术的不足，既可以判断角度，又可以判断测量点位置相对于整个装置的方位，适用于各种需要判断当前角度与方位的场合，且结构简单、成本低廉。

Description

一种角度测量器
技术领域
本发明涉及一种角度测量器，属于检测装置技术领域。 
背景技术
目前，角度测量器在各种加工制造业或者工程施工中都有着广泛的用途。当前角度与状态的测量为工程与装备制造过程提供了重要的判别依据。现有的角度测量器大都涉及到大量的电子检测设备或者复杂的机械零件。对于一些不需要过于精密测量当前角度或者方位的场合，往往加大了成本，浪费了资源。而现有的调节水平位置的水平检测装置，只能判断水平位置，缺少角度与方位的测量，又过于简单，无法满足使用需求。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于各种需要判断当前角度与方位的场合，结构简单、成本低廉的角度测量器。 
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种角度测量器，其特征在于：包括底座，半球形透明外罩设于底座上方，半球形透明外罩内部灌满液体，液体上设有一个白色漂浮物；半球形透明外罩上呈纬线均匀设有第一刻度，底座上与半球形透明外罩连接的圆周外圈上均匀设有第二刻度。 
优选地，所述包括底座，半球形透明外罩设于底座上方，半球形透明外罩内部灌满液体，液体上设有一个白色漂浮物；半球形透明外罩上呈纬线均匀设有第一刻度，底座上与半球形透明外罩连接的圆周外圈上均匀设有第二刻度。 
优选地，所述白色漂浮物、第一刻度、第二刻度上均设有荧光粉。 
优选地，所述白色漂浮物直径为2mm。 
优选地，所述第一刻度从半球形透明外罩顶部向下到底座读数范围为0～90度。 
优选地，所述第一刻度的最小刻度为2mm。 
优选地，所述第二刻度读数范围为0～360度。 
优选地，所述第二刻度的最小刻度为2mm。 
优选地，所述半球形透明外罩上呈经线均匀设有所述第二刻度的索引线。 
优选地，所述半球形透明外罩下方设有螺栓。 
本发明提供的一种角度测量器使用时，先将角度测量器通过螺栓安装在所需平台的位置，安装连接时，不一定要完全拧紧，只要对好正方向位置即可。待所处的平台位置稳定后，可以开始读出示数。首先，通过角度测量器测量平台方位时，由白色漂浮物位置的经线索引至第二刻度可读出相对于该平台正方向的方位角度，则该刻度为相对于平台的方位。稳定后，再由白色漂浮物所处位置的纬线索引至第一刻度读出所在位置的倾斜角度，可以适当转动角度测量器，使白色漂浮物调整到有纬线索引的位置，读完示数，再重新转回去。注意，第二刻度读数时，需要该平台有一定倾斜角度，否则白色漂浮物会处于零点，则不能通过经线读出示数。故而在调整平台的方位与角度时，应该先调整方位，再调整倾斜角度。 
本发明提供的一种角度测量器克服了现有技术的不足，既可以判断角度，又可以判断测量点位置相对于整个装置的方位，适用于各种需要判断当前角度与方位的场合，且结构简单、成本低廉。 
附图说明
图1为本发明提供的一种角度测量器示意图；
图2为本实施中角度测量器工作原理示意图； 
图3为本实施中角度测量器角度显示原理示意图； 
图4为本实施中第二刻度示意图； 
图5为本实施中第一刻度示意图； 
图6为本实施中第一刻度和第二刻度合一后的整体示意图； 
附图标记说明 
1-白色漂浮物；2-半球形透明外罩；3-底座；4-螺栓；5-第一刻度；6-第二刻度。 
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。 
图1为本发明提供的一种角度测量器示意图，所述的一种角度测量器包括底座3，半球形透明外罩2装在底座3上方，半球形透明外罩2内部灌满液体，液体上漂有一个白色漂浮物1，白色漂浮物1涂有荧光粉，其直径为2mm；半球形透明外罩2上呈纬线均匀分布有第一刻度5，底座3上与半球形透明外罩 2连接的圆周外圈上均匀分布有第二刻度6。 
结合图5，第一刻度5沿着半球形透明外罩2弧形从顶部往下走读数范围为0～90度。第一刻度5在半球面上呈纬线均匀分布，且为间断式的。第一刻度5最小刻度为2mm。 
结合图4，第二刻度6标在底座上环绕半球形透明外罩2一圈，读数范围从0～360度，最小刻度为2mm。第二刻度6在底座圆上均匀分布，半球形透明外罩2半球面上有呈经线均匀分布的刻度索引线，与第二刻度6相对应。 
底座3下方有螺栓4，可以与具有安装座孔设备进行螺栓连接，根据白色漂浮物1位置，由弧形第一刻度5读出侧倾偏斜的角度，再由圆形第二刻度6读出侧倾偏斜的方向。 
第一刻度5与第二刻度6的刻度线都含有荧光粉，能见度较低时也可以清晰显示。 
本发明提供的一种角度测量器工作原理如下： 
在一个光滑无凹凸的球面内，如果球面内部装满液体，且存在一个白色漂浮物，白色漂浮物受到浮力的影响总是漂浮在球体内的最高位置，该点则为球面与水平面的切点P。所以在该时刻，球心与白色漂浮物中心位置所在的点连成一条直线L，通过线L做出水平面的垂直面S(在360度的任意方向都可以)。可假设S面与球相交的截面为S1，如图2所示。只要处于静止(或者不完全静止，白色漂浮物晃动比较轻微时)截面S1的转动并不影响白色漂浮物上浮到最高点位置。根据这一原理，可在球面标上刻度，从而通过白色漂浮物相对于球面刻度的位置来显示球面的转动幅度α(也就是角度)，如图3所示。由于球体在经过圆心的任意截面S1(任意方向任意角度)的转动情况是一样的，所以该截面的白色漂浮物上浮原理可以运用到整个球体或者上半个球体上来，倾斜角度的测量则在三维空间上同样成立。则如图4所示，可围绕球体一圈确定其周向方位，通过圆球表面的经线来指示周向的刻度；如图5所示，可通过纬线指示确定其倾斜角度，通过圆球表面的纬线来指示截面上的倾斜角度。两者合一后的整体示意图如图6，经线、纬线交叉分布在球面上。 
使用时，先将角度测量器通过螺栓4安装在所需平台的位置，安装连接时，不一定要完全拧紧，只要对好正方向位置即可。待所处的平台位置稳定后，可以 开始读出示数。首先，通过角度测量器测量平台方位时，由白色漂浮物1位置的经线索引至第二刻度6可读出相对于该平台正方向的方位角度，则该刻度为相对于平台的方位。稳定后，再由白色漂浮物1所处位置的纬线索引至第一刻度5读出所在位置的倾斜角度，可以适当转动角度测量器，使白色漂浮物1调整到有纬线索引的位置，读完示数，再重新转回去。注意，第二刻度6读数时，需要该平台有一定倾斜角度，否则白色漂浮物1会处于零点，则不能通过经线读出示数。故而在调整平台的方位与角度时，应该先调整方位，再调整倾斜角度。 

Claims (9)

1.一种角度测量器，其特征在于：包括底座(3)，半球形透明外罩(2)设于底座(3)上方，半球形透明外罩(2)内部灌满液体，液体上设有一个白色漂浮物(1)；半球形透明外罩(2)上呈纬线均匀设有第一刻度(5)，底座(3)上与半球形透明外罩(2)连接的圆周外圈上均匀设有第二刻度(6)。
2.如权利要求1所述的一种角度测量器，其特征在于：所述白色漂浮物(1)、第一刻度(5)、第二刻度(6)上均设有荧光粉。
3.如权利要求1所述的一种角度测量器，其特征在于：所述白色漂浮物(1)直径为2mm。
4.如权利要求1所述的一种角度测量器，其特征在于：所述第一刻度(5)从半球形透明外罩(2)顶部向下到底座(3)读数范围为0～90度。
5.如权利要求1或4所述的一种角度测量器，其特征在于：所述第一刻度(5)的最小刻度为2mm。
6.如权利要求1所述的一种角度测量器，其特征在于：所述第二刻度(6)读数范围为0～360度。
7.如权利要求1或6所述的一种角度测量器，其特征在于：所述第二刻度(6)的最小刻度为2mm。
8.如权利要求1或6所述的一种角度测量器，其特征在于：所述半球形透明外罩(2)上呈经线均匀设有所述第二刻度(6)的索引线。
9.如权利要求1所述的一种角度测量器，其特征在于：所述半球形透明外罩(2)下方设有螺栓(4)。
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