CN103398648B - 万向测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种万向测量装置，包括：测量尺、万向接头、固定圆筒、调节圆筒、固定轴和绝缘杆，万向接头的上万向节叉与测量尺的下端固定连接；固定圆筒的上端与万向接头的下万向节叉固定连接；固定圆筒设置在调节圆筒内；固定轴套设在调节圆筒外并与调节圆筒螺纹连接；绝缘杆的上端与固定轴的下端固定连接。固定圆筒的下端与绝缘杆的上端固定连接，下万向节叉的上端和调节圆筒的上端均伸出固定轴的上端，旋转所述调节圆筒使其在轴向移动以支撑倾斜后的所述上万向节叉使其保持在该倾斜位置。本发明的万向测量装置的测量尺能倾斜任意角度，能用于测量空中任意两点间的距离，而不仅限于水平距离和垂直距离。

Description

万向测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置，尤其涉及一种能够直接测量出空间距离的万向测量装置。

背景技术

在电网建设与电网运行中，出于安全考虑，应保证导线与树木、建筑物、通讯线、脚手架等之间的距离。

目前用于带电测量空间两导体之间的距离的只有经纬仪、测量杆和绝缘绳，上述测量工具需要间接计算才能得到需要的数值，对某些空间较小的场合，这些测量工具使用携带都不方便，甚至完不成测量工作。

如果能够提供一种既绝缘又能直接测量出空间两点之间的距离的测量尺，便能解决很多安全隐患，对距离导线较近的树木或建筑物等进行及早处理，同时又能避免由于距离的不能准确判断而导致各部分之间的意见不一而发生争端。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、使用方便的万向测量装置，其能在非停电状态下直接测量出带电或不带电的空间导体之间的距离。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：万向测量装置，包括：

测量尺，所述测量尺为长杆状；

万向接头，所述万向接头包括上万向节叉、下万向节叉和连接在所述上万向节叉和下万向节叉之间用于实现上万向节叉、下万向节叉铰接的万向节，所述上万向节叉与所述测量尺的下端固定连接；

固定圆筒，所述固定圆筒的上端与所述下万向节叉固定连接；

调节圆筒，所述调节圆筒具有外螺纹，所述固定圆筒设置在所述调节圆筒内；

固定轴，所述固定轴内开设有贯通其轴向的螺纹孔，所述固定轴套设在所述调节圆筒外并与所述调节圆筒螺纹连接；

绝缘杆，所述绝缘杆的上端与所述固定轴的下端固定连接；

其中，所述固定圆筒的下端伸出所述调节圆筒，所述固定圆筒的下端与所述绝缘杆的上端固定连接，所述下万向节叉的上端和所述调节圆筒的上端均伸出所述固定轴的上端，旋转所述调节圆筒使其在轴向移动以支撑倾斜后的所述上万向节叉使其保持在该倾斜位置。

作为优选，所述测量尺的下端连接有螺杆，所述测量尺与所述万向接头之间设置有套筒扳手，所述套筒扳手的上端内开设有用于容置螺母的第一腔室，所述套筒扳手的下端内开设有第二腔室，所述螺杆的下端与所述螺母螺纹连接；所述上万向节叉焊接在所述套筒扳手的第二腔室内。

作为优选，所述固定圆筒、调节圆筒、固定轴和绝缘杆均采用环氧玻璃钢管制成。

作为优选，所述调节圆筒包括带有外螺纹的连接部和设置在所述连接部上端的未设置外螺纹的限位部。

作为优选，所述测量尺包括依次嵌套的至少两节绝缘管，在相邻两节绝缘管的接合处设有在绝缘管伸出状态下用于将其锁定以固定所述绝缘管相对位置的锁扣装置。

作为优选，所述测量尺的下端内设置绝缘堵，所述螺杆的上端伸入到所述测量尺的下端内与所述绝缘堵相接。

与现有技术相比，本发明的万向测量装置的有益效果在于：

1、本发明的万向测量装置的测量尺能倾斜任意角度，并能以万向接头为支点，以测量尺的长度为半径在空中做旋转运动，并使测量尺保持在所需要的角度不动，测量尺的任意一点的运动轨迹的集合正好是半球，因此，能用于测量空中任意两点间的距离，而不仅限于水平距离和垂直距离。

2、本发明的万向测量装置可广泛应用于10kV线路检修、施工和运行维护中，能够成为配电线路检查施工质量、检查检修质量、检查运行状况、预防线路故障的应备必备工具。

3、本发明的万向测量装置结构简单、使用便捷、能够快速读取数据，而无需间接计算。

附图说明

图1为本发明的实施例一的万向测量装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为本发明的实施例一的万向测量装置的万向接头与套筒扳手、固定圆筒之间的连接结构示意图；

图5为本发明的实施例一的万向测量装置的固定圆筒的结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为本发明的实施例一的万向测量装置的调节套筒的结构示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为本发明的实施例一的万向测量装置的固定轴的透视图；

图10为图9的俯视图；

图11为本发明的实施例一的万向测量装置的套筒扳手的结构示意图；

图12为本发明的实施例一的万向测量装置的万向接头的结构示意图；

图13为本发明的实施例一的万向测量装置的套筒扳手与万向接头的连接结构示意图；

图14为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺的上节的透视结构示意图；

图15为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺的中节的透视结构示意图；

图16为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺的下节的透视结构示意图；

图17为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺与绝缘杆呈90度的状态图；

图18为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺与绝缘杆呈60度的状态图；

图19为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺与绝缘杆呈42度的状态图；

图20为本发明的实施例一的万向测量装置的测量尺与绝缘杆呈15度的状态图；

图21为本发明的实施例二的万向测量装置的上节的主视图；

图22为图21的侧视图；

图23为本发明的实施例二的万向测量装置的中节的主视图；

图24为图23的侧视图；

图25为本发明的实施例二的万向测量装置的下节的主视图；

图26为图25的侧视图；

图27为本发明的实施例二的万向测量装置的测量尺的结构示意图；

图28为图27的侧视图；

图29为本发明的实施例三的万向测量装置的测量尺的中节护管的结构示意图；

图30为本发明的实施例三的万向测量装置的测量尺的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

本发明的万向测量装置的测量尺固定在绝缘杆上，测量尺能以固定点为球心，以它自身的长度为半径在空中做旋转运动，它自身的任意一点的运动轨迹的集合正好是半球。当测量尺被举起时，其能倾斜任意角度，并能保持在该位置。本发明的万向测量装置具有良好的绝缘性能，可以在10kV线路检修、施工和运行维护中使用，用于测量空中任意两点之间的距离。

下面，以具体实施例对本发明的万向测量装置的结构进行介绍：

实施例一

如图1至图20所示，本实施例一的万向测量装置，包括：测量尺100、万向接头200、固定圆筒8、调节圆筒9、固定轴10和绝缘杆16。测量尺100为长杆状，并具有一定的刚性，当测量尺100被举起时，能保持在被举起的位置而不发生弯曲或变形，测量尺100上刻有刻度。为了使测量尺100上的刻度在较远(如10米左右)的距离也能分辨出来，刻度在测量尺100上以侧面积的形式反映出来，并采用两种不同颜色的绝缘漆作为刻度材料，两种颜色的绝缘漆在测量尺100上间隔涂色，比如0至10厘米涂红色，10厘米至20厘米涂蓝色，30厘米至40厘米涂红色，50厘米至60厘米涂蓝色，依此类推。由于本发明的万向测量装置所应用的需要测量的空中两点的距离为一个大概的距离范围，而不需要精确到毫米或几个厘米等，因此也可以在测量尺上采用不同颜色的绝缘漆涂色，区分为合格区域或不合格区域等。

如图12所示，本发明的万向测量装置的万向接头包括上万向节叉201、下万向节叉202和连接在上万向节叉201和下万向节叉202之间用于实现上万向节叉201、下万向节叉202铰接的万向节203，上万向节叉201与测量尺100的下端固定连接。

在本实施例中，为了方便万向接头200与测量尺100的连接，测量尺100与万向接头200之间设置螺杆4和如图11所示的套筒扳手6，来实现测量尺100与万向接头200的连接。如图2和图3所示，测量尺100为空心管状，螺杆4的上端伸入到测量尺100的下端内与测量尺100固定连接。如图11所示，套筒扳手6的上端内开设有用于容置螺母5的第一腔室601，套筒扳手6的下端内开设有用于容置上万向节叉的第二腔室602。如图4和图1所示，螺母5为六角螺母，第一腔室601为近似六棱柱的槽型体，螺母5焊接在第一腔室601内，螺杆4的下端与螺母5通过螺纹连接在一起。如图13所示，上万向节叉201焊接在第二腔室602内。

如图5和图6所示的固定圆筒8，为了起到较好的绝缘效果，固定圆筒8内填充有绝缘胶81(参照图4)，但固定圆筒8的上端应留出一段不填充绝缘胶，以便下万向节叉202插入其内并与其固定连接(具体参见图4)。固定圆筒8可以采用钢管、环氧玻璃钢管或101棒(杜邦101尼龙棒)制作的管。当采用环氧玻璃钢管或101棒制作的管时，通过绝缘胶81与绝缘杆16连接；当采用钢管时，通过焊接方式与绝缘杆16连接。

如图7和图8所示，调节圆筒9具有外螺纹91，固定圆筒8设置在调节圆筒9内，固定圆筒8能够在调节圆筒9内上下移动。如图9和图10所示，固定轴10内开设有贯通其轴向的螺纹孔110，固定轴10套设在调节圆筒9外并与调节圆筒9螺纹连接，通过旋转调节圆筒9，能够实现调节圆筒9在固定轴10内的旋进和旋出。如图1所示，绝缘杆16的上端与固定轴10的下端固定连接。

如图1和图4所示，绝缘杆16为空心杆，绝缘杆16的上端填充绝缘胶161，固定圆筒8的下端伸出调节圆筒9并伸入到绝缘胶161中实现绝缘杆16与固定圆筒8的连接，固定圆筒8与绝缘杆16也可以采用焊接的方式连接。固定轴10外径与绝缘杆16的外径相同，固定轴10的外壁与绝缘杆16的外壁连接在一起。如图1所示，下万向节叉202的上端和调节圆筒9的上端均伸出固定轴10的上端，当旋转调节圆筒9使其向上运动时，能达到调节圆筒9的上端与下万向节叉202的上端平齐，当旋转调节圆筒9使其向下运动时，能使固定圆筒8的上端伸出调节圆筒9的上端外，此时万向接头200能任意旋转，使上万向节叉201与下万向节叉202之间能呈如图17所示的90度夹角。

本实施例中的固定圆筒8、调节圆筒9、固定轴10和绝缘杆16可以均采用环氧玻璃钢管制成。

如图7所示，调节圆筒9包括带有外螺纹91的连接部92和设置在连接部92上端的未设置外螺纹的限位部93。

测量尺100采用可伸缩式绝缘管，测量尺100包括依次嵌套的至少两节绝缘管，在相邻两节绝缘管的接合处设有在绝缘管伸出状态下用于将其锁定以固定所述绝缘管相对位置的锁扣装置。如图2和图3所示，本实施例一的测量尺100包括了三节绝缘管，即上节1、中节2和下节3，上节1的外径小于中节2的外径，中节2的外径小于下节3的外径。测量尺100在收缩状态下，上节1缩入中节2内，中节2缩入下节3内，上节的上端用绝缘胶11封堵，防止杂物进入。

如图14所示，上节1的下端外壁粘贴有薄绝缘管12，并设置有沿径向布置的锁扣装置13。其中，锁扣装置13包括弹簧131、固定弹簧管133和弹簧活动堵132，固定弹簧管133的一端设有开口，弹簧131和弹簧活动堵132装载在固定弹簧管133中，并且弹簧活动堵132能够在弹簧131的偏压作用下从固定弹簧管133中弹出。

如图15所示，中节2的上端内壁粘贴有薄绝缘管21，下端外壁粘贴有薄绝缘管23，中节2还设有用于锁定上节的锁扣装置24，该锁扣装置24的结构与上节1的锁扣装置13相同，在此不再赘述。

薄绝缘管21与薄绝缘管12共同作用，用于限制中节2在上节1上的滑动距离和位置，以免上节1与中节2因滑动而全部脱离。

如图16所示，下节3的上端内壁粘贴有薄绝缘管32，下节3的下端设有绝缘堵33，绝缘堵33用于防止废物、潮湿物进入测量尺100内，降低测量尺100的绝缘强度。薄绝缘管32与薄绝缘管23共同作用，用于限制下节3在中节2上的滑动距离和位置，以免中节2与下节3因滑动而全部脱离。

下面结合图17至图20对本发明的万向测量装置的使用原理进行介绍：

使用时，首先握住中节2，拉动上节1到拉不动位置，旋转上节1到其上的锁扣装置13与中节2的用于锁住上节弹簧131的孔腔22相遇，弹簧活动堵132被弹簧131从孔腔133弹出。握住下节3，拉动中节2到拉不动位置，旋转中节2到其上的锁扣装置24与下节3的用于锁住中节弹簧242的孔腔31相遇，弹簧活动堵243被弹簧242从孔腔241弹出。测量尺100被打开。(但如果需要测量的两点之间的距离较短，可以无需打开测量尺100使其处于最长状态，因此使用前可以根据被测物的距离确定是否需要拉开测量尺100)。

在通常状态下，万向接头200全部露于调节圆筒9外，万向接头200能带动测量尺100在0度至90度之间任意角度倾斜，但如果不借助外部物体的支撑，测量尺100只能保持在与绝缘杆16呈90度的状态。然后观察被测物是否有承重能力(即测量尺100放上去不至于有明显变形)，只要其中一个被测物有承重能力，可以直接测量，无需调整调节圆筒9，因为可以依靠被测物的承重能力，使测量尺100保持在所要求的角度。如果被测物没有承重能力(即测量尺100放上去有明显变形)，可以调整调节圆筒9后直接测量。当然，即使被测物有承重能力也可以不依靠其承重能力，而仅借助于固定圆筒8对万向接头200的支撑也是可以的。

如果不考虑被测物是否有承重能力，需要根据所要测量的空中两点之间的大致角度，旋转调节圆筒9，以控制万向接头200伸出调节圆筒9的高度，万向接头200伸出的高度不同，则测量尺的旋转范围不同，万向接头200伸出的高度高，而旋转的角度范围大，万向接头200伸出的高度小，而旋转的角度范围小。下面以具体实例来说明测量尺100的角度调整：

如果需要测量的空中两点位于同一水平面内，如图17所示，则应该使万向接头200完全露出调节圆筒9，从而使测量尺100与绝缘杆16之间能呈90度，也就是使测量尺100保持水平状态，由于固定圆筒8的抵靠作用，测量尺100能保持该角度不变。上举绝缘杆16，使测量尺100到达空中两点的高度，使测量尺100的上节的上端接触其中一个测量点，另一个测量点位于测量尺100上，读出另一个测量点所对应的测量尺100上的读数便是该两点之间的距离。

如果需要测量的空中两点不位于同一水平面内，则根据两者之间的大致角度调节调节圆筒9，控制万向接头200从调节圆筒9上端伸出的高度，如图18所示，当空中两测量点之间的角度为60度时，则在图17万向接头200完全露出的基础上使万向接头200缩入到调节圆筒9内一部分，保证测量尺100与绝缘杆16之间呈60度，然后上举绝缘杆16进行测量即可，测量方法与上述图17中的测量方法相同。

同样的，如图19和图20所示，为了测量空中呈42度或15度的两点之间的距离，可以再进一步使万向接头200向调节圆筒9内缩入，具体方法与上面相同，在此不再赘述。

本发明的万向测量装置借助万向接头200以及固定圆筒8、调节圆筒9和固定轴10实现了测量尺100被举起来后，能倾斜任意角度，并能在无支撑物的条件下保持在所需要的角度不变。

本发明的万向测量装置能够在10千伏架空线路、常见配电设备不停电的情况下，快速安全并且便利地完成线路自身的相与相(地)、此线路与彼线路、线路与电杆顶部(邻近部位)、线路与建筑物、线路与脚手架、线路与通讯线、电力线路与路灯线、供电局线路与用户线路之间的实际距离的测量；能够快速安全完成测量设备裸露部分长度，而且在高于人体的空中进行测量时，保持测量尺与地面成一定角度，不论被测物是否能承重(无需被测物有一定的承重能力)。例如：设想某树枝的枝杈在带电线路的右上方不远处，想要知道树枝与线路的实际距离，可以通过调整调节圆筒9，实现测量尺100上的指定点与被测树枝相抵，完成测量线路与树枝距离的工作。

实施例二

如图21至图28所示，本实施例二与实施例一的区别仅在于测量尺100的三节绝缘管之间的锁扣装置不同，本实施例二的锁扣装置通过以下方式实现：在上节1的下端设置一外径Φ8mm镀锌圆钢17，在中节2的内壁粘贴内薄绝缘管，在内薄绝缘管上通过开槽设置镀锌圆钢17的滑道26(滑道26沿内薄绝缘管的径向开设)，中节2的上端开设有贯通至滑道26的眼孔25，眼孔25用于锁住镀锌圆钢17。

在中节2的下端设置一外径Φ8mm镀锌圆钢27，在下节3的内壁粘贴的内薄绝缘管，在内薄绝缘管通过开槽设置镀锌圆钢27的滑道36(滑道36沿内薄绝缘管的径向开设)。下节3的上端开设有贯通至滑道36的眼孔35，眼孔35用于锁住镀锌圆钢27。

本实施例二中的镀锌圆钢也可以用环氧玻璃钢实芯棒代替。

实施例三

如图30所示，实施例三是在实施例一或实施例二的基础上增加中节护管28和下节护管29，图29中示出的为中节护管28的结构，下节护管29的结构与中节护管28的结构完全相同，阶梯型的中节护管28和下节护管29分别设置在中节2与上节1的接合端及下节3与中节2的接合端，用于防止三节绝缘管的接合端因碰撞而导致使用寿命缩短。同时中节护管28和下节护管29的设置也能增加强度并防止进入杂物，从而延长测量尺100的使用寿命。

另外，可以将锁扣装置的锁扣旋转方向设计为与上述实施例一至实施例三中的锁扣旋转方向相反。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.万向测量装置，其特征在于，包括：

测量尺，所述测量尺为长杆状；

万向接头，所述万向接头包括上万向节叉、下万向节叉和连接在所述上万向节叉和下万向节叉之间用于实现上万向节叉、下万向节叉铰接的万向节，所述上万向节叉与所述测量尺的下端固定连接；

固定圆筒，所述固定圆筒的上端与所述下万向节叉固定连接；

调节圆筒，所述调节圆筒具有外螺纹，所述固定圆筒设置在所述调节圆筒内；

固定轴，所述固定轴内开设有贯通其轴向的螺纹孔，所述固定轴套设在所述调节圆筒外并与所述调节圆筒螺纹连接；

绝缘杆，所述绝缘杆的上端与所述固定轴的下端固定连接；

其中，所述固定圆筒的下端伸出所述调节圆筒，所述固定圆筒的下端与所述绝缘杆的上端固定连接，所述下万向节叉的上端和所述调节圆筒的上端均伸出所述固定轴的上端，旋转所述调节圆筒使所述调节圆筒在轴向移动以支撑倾斜后的所述上万向节叉使所述上万向节叉保持在该倾斜位置。

2.根据权利要求1所述的万向测量装置，其特征在于，所述测量尺的下端连接有螺杆，所述测量尺与所述万向接头之间设置有套筒扳手，所述套筒扳手的上端内开设有用于容置螺母的第一腔室，所述套筒扳手的下端内开设有第二腔室，所述螺杆的下端与所述螺母螺纹连接；所述上万向节叉焊接在所述套筒扳手的第二腔室内。

3.根据权利要求1所述的万向测量装置，其特征在于，所述固定圆筒、调节圆筒、固定轴和绝缘杆均采用环氧玻璃钢管制成。

4.根据权利要求1所述的万向测量装置，其特征在于，所述调节圆筒包括带有外螺纹的连接部和设置在所述连接部上端的未设置外螺纹的限位部。

5.根据权利要求1所述的万向测量装置，其特征在于，所述测量尺包括依次嵌套的至少两节绝缘管，在相邻两节绝缘管的接合处设有在绝缘管伸出状态下用于将其锁定以固定所述绝缘管相对位置的锁扣装置。

6.根据权利要求2所述的万向测量装置，其特征在于，所述测量尺的下端内设置绝缘堵，所述螺杆的上端伸入到所述测量尺的下端内与所述绝缘堵相接。