CN104359376A - 地下管网直径测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种地下管网直径测量装置及其测量方法，其中，该地下管网直径测量装置包括固定杆、测量杆和伸缩杆，其中，所述固定杆与所述测量杆相互垂直设置，且所述测量杆活动设置在所述固定杆的中心位置；所述固定杆的两端分别设置可伸缩的伸缩杆，且两个所述伸缩杆的长度相同；所述伸缩杆的一端与所述固定杆活动连接，所述伸缩杆的另一端设置有接触板，且所述接触板用于接触地下管网的内壁。通过本实施例提供的地下管网直径测量装置能够通过弓高测量法或直接测量地下管网的直径，且该地下管网直径测量装置结构简单、容易携带，能够保证管道内部情况复杂、活动范围小时测量的地下管网的直径误差较小。

Description

地下管网直径测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及地下管道技术领域，特别是涉及一种地下管网直径测量装置及其测量方法。

背景技术

地下管网系统中的管径大小直接关系到地下管网的输送运输能力，在地下管网系统的检测或普查过程中，需要对地下管网系统中的管径进行测量。通常，在测量物体直径时可以用钢尺直接进行测量，或是用专业的直径测量仪进行测量，比如，在圆上任意一点向对面的圆弧上测量，并在圆弧上移动，量得的最大数值就是圆的直径；如果测量精度要求很低的时候可以选用钢尺测量，精度要求较高时则用千分尺进行测量。

现有技术中，对于地下管网系统中管道内径的测量过程中，一般采用滚轮法测量管道，具体的通过标准滚轮与被测管道内保持可靠接触，进行无滑动的相互滚动，被测直径D与标准滚轮直径d之间有D＝Nd/n的关系，其中，N为滚轮直径，n为被测管道的转数，只要能测出转数比，就可以求得被测管道的内径。或者，通过精密测直径仪对被测管道的内径进行精密测量。

但是，用滚轮法测量时最少得沿被测管道内径走一圈，如果管道内沉积或障碍物时，可能造成无法测量或测量得出的被测管道的内径不准确；另外，现有技术中的精密测直径仪的设备都比较复杂，不便于携带；而且，在排水管道检测中，由于管道内部情况复杂，活动范围小，从而造成被测管道内径的误差较大。

发明内容

本发明实施例中提供了一种地下管网直径测量装置及其测量方法，以解决现有技术中测量设备不便于携带，且由于管道内部情况复杂、活动范围小，从而造成被测管道内径的误差较大问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例提供了一种地下管网直径测量装置，包括：固定杆(1)、测量杆(2)和伸缩杆(3)，其中，

所述固定杆(1)与所述测量杆(2)相互垂直设置，且所述测量杆(2)活动设置在所述固定杆(1)的中心位置；

所述固定杆(1)的两端分别设置可伸缩的伸缩杆(3)，且两个所述伸缩杆(3)的长度相同；所述伸缩杆(3)的一端与所述固定杆(1)活动连接，所述伸缩杆(3)的另一端设置有接触板(4)，且所述接触板(4)用于接触地下管网的内壁。

可选的，所述固定杆(1)为筒状结构的固定杆(1)，且所述固定杆(1)的内腔为中空结构；其中，

所述伸缩杆(3)活动设置在所述内腔中，且一侧伸缩杆(3)的长度小于或等于所述固定杆(1)一半的长度。

可选的，所述固定杆(1)的内腔设置有滑轨，所述伸缩杆(3)上设置有与所述滑轨相配合的滑轮，其中，

所述伸缩杆(3)的外径小于或等于所述固定杆(1)的内径；

所述滑轨和所述滑道滑轮配合连接，且所述伸缩杆(3)通过所述滑轮沿所述滑轨在所述固定杆(1)的内腔伸张或收缩。

可选的，所述测量杆(2)上设置有测量杆(2)的长度刻度和/或与所述长度刻度相对应的地下管网的直径刻度。

可选的，所述固定杆(1)上设置有指针(5)，所述指针(5)用于指示测量杆(2)的长度刻度和地下管网的直径刻度。

可选的，所述接触板(4)固定在所述伸缩杆(3)的端面，且所述接触板(4)与所述伸缩杆(3)垂直设置；其中，

所述接触板(4)的尺寸等于或大于所述伸缩杆(3)的端面尺寸。

本申请实施例还提供了一种地下管网直径测量方法，通过地下管网直径测量装置对地下管网进行测量，包括：

根据地下管网确定伸缩杆(3)处于伸张位置或收缩位置，并将所述地下管网直径测量装置放置于所述地下管网内；

将所述地下管网直径测量装置中与所述伸缩杆(3)相固定的接触板(4)与所述地下管网的内壁紧密接触；

移动所述测量杆(2)，并将所述测量杆(2)的接触端与所述地下管网的内壁紧密接触；

根据所述地下管网直径测量装置的指针(5)对应的所述测量杆(2)上的长度刻度或直径刻度，得出所述地下管网的直径。

可选的，地下管网直径测量方法还包括：

多次测量所述地下管网内的不同位置的直径，并求得多次测量的平均值，即为所述地下管网的直径。

可选的，所述根据地下管网确定伸缩杆(3)处于伸张位置或收缩位置，进一步包括：

根据地下管网的目测直径与固定杆(1)和伸缩杆(3)的长度和之间的大小，确定所述伸缩杆(3)处于伸张位置或收缩位置；其中，

当地下管网的目测直径大于所述固定杆(1)和所述伸缩杆(3)的长度之和时，则所述伸缩杆(3)处于伸张位置；

当地下管网的目测直径小于或等于所述固定杆(1)和所述伸缩杆(3)的长度之和时，则所述伸缩杆(3)处于收缩位置。

可选的，所述测量杆(2)用于测量所述固定杆(1)、所述伸缩杆(2)与所述地下管网的内壁形成的扇形的弓高，且所述弓高小于或等于所述地下管网的半径。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的地下管网直径测量装置，包括固定杆、测量杆和伸缩杆，其中，固定杆与测量杆相互垂直设置，且测量杆活动设置在该固定杆的中心位置，该固定杆的两端分别设置可伸缩的伸缩杆，且两个伸缩杆的长度相同，该伸缩杆的一端与固定杆活动连接，另一端设置有与地下管网的内壁相接触的接触板。由于本实施例提供的地下管网直径测量装置结构简单、便于携带，而且通过该地下管网直径测量装置能够测量管道内部情况复杂、活动范围小的地下管网的直径，从而有效降低被测管道的内径的误差。

进一步的，本实施例提供的地下管网直径测量装置，通过在测量杆上直接设置根据固定杆的长度(或固定杆和伸缩杆的长度和)、测量杆、并通过弓高法测量原理计算得出的地下管网的直径刻度，从而在测量该地下管网的直径时，能够通过设置在固定杆上的指针直接读出地下管网的直径，从而快速得出地下管网的直径，有效提高地下管网直径的测量速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种地下管网直径测量装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种地下管网直径测量方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种弓高法测量原理的原理示意图。

符号表示：

1-固定杆，2-测量杆，3-伸缩杆，4-接触板，5-指针。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明实施例提供的一种地下管网直径测量装置的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的地下管网直径测量装置包括：固定杆1、测量杆2、伸缩杆3和接触板4；其中，固定杆1与测量杆2相互垂直设置，且该测量杆2活动设置在固定杆1的中心位置，能够沿该固定杆1的中心位置与固定杆1做垂直运动；该固定杆1的两端分别设置有可伸缩的伸缩杆3，该两个伸缩杆3长度相同，且活动设置在固定杆1的两侧；其中，该伸缩杆3的一端与固定杆1活动连接，能够沿固定杆1伸张或收缩，该伸缩杆3的另一端设置该接触板4，且该接触板4用于紧密接触地下管网的内壁。

固定杆1为筒状结构的固定杆1，该固定杆1的内腔为中空结构，收缩杆3活动设置在固定杆1的内腔中，从而使收缩杆3能够沿固定杆1进行伸张和收缩；为了保证该收缩杆3处于收缩位置时，该收缩杆3能够隐藏在固定杆1内，该收缩杆3(即单根收缩杆3)的长度小于或等于该固定杆1一半的长度。例如，固定杆一侧的收缩杆3的长度为固定杆1长度的一半，该固定杆1的内腔设置有滑轨，而该伸缩杆3上设置有与该滑轨相配合的滑轮；收缩杆3的外径等于或小于该固定杆1的内径(即固定杆1的内腔的直径)，从而使得该收缩杆3和固定杆1通过滑轮与滑轨配合连接，通过该滑轮在滑轨上移动，带动该收缩杆3在固定杆1内伸张和收缩。

需要说明的是，为了保证该收缩杆3处于伸张位置或收缩位置时，该固定杆1和收缩杆3上均设置相互固定的卡接装置，从而在收缩杆3处于伸张位置或收缩位置时，该收缩杆3能够与固定杆1相互固定，从而延长或缩短该地下管网直径测量装置在测量地下管网时的弦长；即该收缩杆3处于伸张位置时，弦长为该固定杆1的长度与两侧伸缩杆3的长度之和，当伸缩杆3处于收缩位置时，弦长为该固定杆1的长度。在具体实施过程中，该固定杆1的长度和伸缩杆3的长度均为一定值；而且，该伸缩杆3的长度并不限于本实施例提出的伸缩杆3的长度，也可根据地下管网直径的大小，调整该伸缩杆3的长度，从而适应不同的地下管网的直径测量，在此不再详细阐述。

测量杆2为用于测量该固定杆1(或该固定杆1与伸缩杆3)与地下管网的内壁接触时形成的扇形的弓高，该扇形即为该固定杆1(或固定杆1与伸缩杆3)、地下管网的内壁形成的截面图形；该该测量杆2的一端设置为接触端，该接触端用于该测量杆2在测量地下管网直径时与地下管网的内壁紧密接触，该测量杆2以接触端为起始端依次沿该测量杆2设置用于标识测量杆2长度的长度刻度，该测量杆2上也可以设置有与该长度刻度相对应的地下管网的直径刻度，或者该测量杆2上同时设置测量杆2的长度刻度以及与长度刻度相对应的地下管网的直径刻度；从而便于根据测量杆2测得的弓高计算得出地下管网的直径，或者通过指针5读出地下管网的直径。需要说明的是，如果地下管网的直径小于固定杆1的长度时，可通过该测量杆2设置的长度刻度直接测量该地下管网的直径。

由于该地下管网的直径与固定杆1的长度(或固定杆1和伸缩杆3的长度和)以及测得的弓高(即测量杆2的长度刻度)相对应，具体的，地下管网的直径为其中，所述D为地下管网的直径，所述H为测量杆2测得的弓高，所述L为所述伸缩杆3位于收缩位置或伸张位置时、所述固定杆1的长度或固定杆1与伸缩杆3的长度和。从而，可以根据该固定杆1与伸缩杆3的长度、测量杆2测得的弓高，并利用弓高法测量原理(可参看附图3所示的弓高法测量原理的原理示意图)得出地下管网的直径。

在本发明实施例提出的地下管网直径测量装置中，该测量杆2与固定杆1垂直设置，且该测量杆2活动设置在固定杆1的中心位置，从而使得该测量杆2沿固定杆1的中心位置垂直移动过程中可得出地下管网的直径。为了保证该测量杆2上的标注的地下管网的直径刻度能够在测量时直接读出，该固定杆1上设置有指针5，该指针5设置在固定杆1上、且指向该固定杆1的中心位置，从而通过该指针5指示该测量杆2上测量杆2的长度刻度以及地下管网的直径刻度。

在本实施例提供的地下管网直径测量装置中，该接触板4分别设置在该伸缩杆3的端面，该固定杆1两侧的伸缩杆3上均固定有接触板4；该接触板4主要用于在测量地下管网的直径时与地下管网的内壁之间紧密接触。由于该地下管网中可能会出现淤泥或其他障碍物，因此，该接触板4的尺寸一般等于或大于该伸缩杆2的端面尺寸，而且，该接触板4与伸缩杆3垂直设置；为了保证在测量地下管网的直径时的误差较小，该接触板4的厚度一般可忽略，且该接触板4的尺寸与该伸缩杆3的端面尺寸相差较小，从而测得的弦长与固定杆1或固定杆1和伸缩杆3的长度误差较小，有效降低测量的地下管网的直径误差。

采用本实施例提供的地下管网直径测量装置，包括固定杆1、与固定杆1活动连接的可伸缩的伸缩杆3、测量弓高的测量杆2和与地下管网的内壁相接触的接触板4，该伸缩杆3可以根据地下管网的直径进行伸张或收缩。由于本实施例提供的地下管网直径测量装置结构简单，便于携带，能够快速投入使用，有效提高地下管网直径测量装置的实用性；该测量杆2上设置有长度刻度以及与长度刻度相对应的地下管网的直径刻度，不仅能够通过该测量杆上的长度刻度直接测量直径较小的地下管网的直径，而且，可通过弓高法测量原理，计算得出或直接测量得出地下管网的直径，有效提高测量地下管网的测量速度以及精度。

进一步的，本实施例提供的地下管网直径测量装置，该伸缩杆3的端面设置有接触板4，能够通过接触板4与地下管网的内壁紧密接触，由于该接触板4与伸缩杆3垂直设置，且该接触板4的厚度可忽略，使弦长等于固定杆1或固定杆1和伸缩杆3的长度，从而克服地下管网的复杂环境(如含有淤泥或障碍物等)的测量环境，有效改善地下管网直径的测量效果。

如图2所示，为本实施例提供的地下管网直径测量方法的流程示意图。

如图2所示，本实施例提供的地下管网直径测量方法包括：

步骤S100：根据地下管网确定伸缩杆处于伸张位置或收缩位置，并将所述地下管网直径测量装置放置于所述地下管网内；

其中，根据地下管网的目测直径与固定杆1和伸缩杆3的长度和之间的大小，确定该伸缩杆3处于伸张位置或收缩位置，包括：

(1)如果地下管网的目测直径大于固定杆1和伸缩杆3的长度之和，则该伸缩杆3处于伸张位置；此时，通过该地下管网测量装置测量的弦长为固定杆1的长度与两侧的伸缩杆3的长度的和；

(2)如果地下管网的目测直径小于或等于固定杆1和伸缩杆3的长度之和，则该伸缩杆3处于收缩位置；此时，通过该地下管网测量装置测量的弦长为固定杆1的长度。

当然，如果该地下管网的目测直径小于该固定杆1的长度时，则可以通过该测量杆2上设置的长度刻度直接测量地下管网的直径。

步骤S200：将所述地下管网直径测量装置中与所述伸缩杆相固定的接触板与所述地下管网的内壁紧密接触；

其中，当该地下管网直径测量装置进入该地下管网中时，该地下管网直径测量装置两侧的接触板4与地下管网的内壁紧密接触，且尽量保持该固定杆1和伸缩杆3处于水平位置，便于该测量杆3能够垂直移动，在读出测量杆3上设置的长度刻度或直径刻度的误差降低。

步骤S300：移动所述测量杆，并将所述测量杆的接触端与所述地下管网的内壁紧密接触；

其中，当该接触板4与地下管网的内壁紧密接触后，可直接移动该测量杆2用于接触地下管网内壁的接触端(即为长度刻度的初始端)，该测量杆2的接触端与地下管网的内壁紧密接触，便于减少测量误差。

步骤S400：根据所述地下管网直径测量装置的指针对应的所述测量杆上的长度刻度或直径刻度，得出所述地下管网的直径；

其中，该测量杆2上的接触端紧密接触地下管网的内壁时，即可通过该固定杆1上设置的指针5读出测量杆2上设置的长度刻度或直径刻度；从而根据长度刻度通过弓高法原理计算得出地下管网的直径，或者通过根据弓高法原理设定的地下管网的直径刻度直接得出地下管网的直径。

在本实施例提出的地下管网直径测量方法，还可以重复上述步骤S100、S200、S300以及步骤S400的操作，从而多次测量地下管网内不同位置的直径，并求得多次测量的平均值，得出地下管网的直径。通过多次测量求得的平均值，能够有效减少测得的地下管网的直径误差，提高地下管网直径测量的精确度。

采用本实施例提供的地下管网直径测量方法，通过目测地下管网的直径确定该伸缩杆3是否处于伸张位置，并将地下管网直径测量装置的接触板4与地下管网的内壁紧密接触，从而根据测量杆2测得的小于地下管网半径的弓高，并根据弓高和弦长(即固定杆1的长度或固定杆1与伸缩杆3的长度和)得出地下管网的直径，或者，直接通过设置在测量杆2上的直径刻度读出地下管网的直径，从而有效提高地下管网直径测量的速度，并提高地下管网直径测量的准确度。

需要说明的是，在本实施例提供的地下管网直径测量装置的测量杆2上设置的直径刻度可设置两种刻度，一种直径刻度对应该弦长为固定杆1的长度时地下管网的直径，另一种直径刻度对应该弦长为固定杆1与伸缩杆3的长度时地下管网的直径。从而便于选择伸缩杆3是否处于伸长位置或收缩位置时指针5指出的地下管网的直径。

另外，对于测量杆上设置的直径刻度可根据弓高法测量原理得出地下管网的直径，具体的地下管网的直径与弦长和弓高对应关系。可举例说明，在本实施例提供的地下管网直径测量装置中，如图3所示的弓高法测量原理示意图，该固定杆设置为400mm，该伸缩杆的长度为200mm；如果测量该地下管网的直径、伸缩杆处于收缩位置时，将该地下管网直径测量装置固定在地下管网中，则弦长为固定杆的长度，即弦长L为400mm，如果测量杆测得的高度为100mm、即弓高H为100mm时，则根据弓高法测量原理则得出该地下管网的直径为500mm。在该公式中，所述D为地下管网的直径，所述H为测量杆测得的弓高，所述L为固定杆的长度。

需要说明的是，在本实施例提供的地下管网直径测量方法中，该测量杆测得的弓高均为小于或等于该地下管网的半径(即直径的一半)，从而该测量杆的长度相对较小，使得该地下管网直径测量装置便于携带。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的装置及方法实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如“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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种地下管网直径测量装置，其特征在于，包括：固定杆(1)、测量杆(2)和伸缩杆(3)，其中，

所述固定杆(1)与所述测量杆(2)相互垂直设置，且所述测量杆(2)活动设置在所述固定杆(1)的中心位置；

所述固定杆(1)的两端分别设置可伸缩的伸缩杆(3)，且两个所述伸缩杆(3)的长度相同；所述伸缩杆(3)的一端与所述固定杆(1)活动连接，所述伸缩杆(3)的另一端设置有接触板(4)，且所述接触板(4)用于接触地下管网的内壁。

2.根据权利要求1所述的地下管网直径测量装置，其特征在于，所述固定杆(1)为筒状结构的固定杆(1)，且所述固定杆(1)的内腔为中空结构；其中，

所述伸缩杆(3)活动设置在所述内腔中，且一侧伸缩杆(3)的长度小于或等于所述固定杆(1)一半的长度。

3.根据权利要求2所述的地下管网直径测量装置，其特征在于，所述固定杆(1)的内腔设置有滑轨，所述伸缩杆(3)上设置有与所述滑轨相配合的滑轮，其中，

所述伸缩杆(3)的外径小于或等于所述固定杆(1)的内径；

所述滑轨和所述滑道滑轮配合连接，且所述伸缩杆(3)通过所述滑轮沿所述滑轨在所述固定杆(1)的内腔伸张或收缩。

4.根据权利要求1所述的地下管网直径测量装置，其特征在于，所述测量杆(2)上设置有测量杆(2)的长度刻度和/或与所述长度刻度相对应的地下管网的直径刻度。

5.根据权利要求1所述的地下管网直径测量装置，其特征在于，所述固定杆(1)上设置有指针(5)，所述指针(5)用于指示测量杆(2)的长度刻度和地下管网的直径刻度。

6.根据权利要求1所述的地下管网直径测量装置，其特征在于，所述接触板(4)固定在所述伸缩杆(3)的端面，且所述接触板(4)与所述伸缩杆(3)垂直设置；其中，

所述接触板(4)的尺寸等于或大于所述伸缩杆(3)的端面尺寸。

7.一种地下管网直径测量方法，利用如权利要求1所述的地下管网直径测量装置对地下管网进行测量，其特征在于，包括：

根据地下管网确定伸缩杆(3)处于伸张位置或收缩位置，并将所述地下管网直径测量装置放置于所述地下管网内；

将所述地下管网直径测量装置中与所述伸缩杆(3)相固定的接触板(4)与所述地下管网的内壁紧密接触；

移动所述测量杆(2)，并将所述测量杆(2)的接触端与所述地下管网的内壁紧密接触；

根据所述地下管网直径测量装置的指针(5)对应的所述测量杆(2)上的长度刻度或直径刻度，得出所述地下管网的直径。

8.根据权利要求7所述的地下管网直径测量方法，其特征在于，还包括：

多次测量所述地下管网内的不同位置的直径，并求得多次测量的平均值，即为所述地下管网的直径。

9.根据权利要求7所述的地下管网直径测量方法，其特征在于，所述根据地下管网确定伸缩杆(3)处于伸张位置或收缩位置，进一步包括：

根据地下管网的目测直径与固定杆(1)和伸缩杆(3)的长度和之间的大小，确定所述伸缩杆(3)处于伸张位置或收缩位置；其中，

当地下管网的目测直径大于所述固定杆(1)和所述伸缩杆(3)的长度之和时，则所述伸缩杆(3)处于伸张位置；

当地下管网的目测直径小于或等于所述固定杆(1)和所述伸缩杆(3)的长度之和时，则所述伸缩杆(3)处于收缩位置。

10.根据权利要求7所述的地下管网直径测量方法，其特征在于，所述测量杆(2)用于测量所述固定杆(1)、所述伸缩杆(2)与所述地下管网的内壁形成的扇形的弓高，且所述弓高小于或等于所述地下管网的半径。