CN104457686A - 空间角度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间角度测量装置，其包括底架、量角器、摆杆、第一斜撑、杆头、第一螺丝、第二螺丝、第三螺丝；底架包括底架主杆；杆头下端固定在底架主杆上，其上端与摆杆的下端转动式连接，且其转轴与底架主杆的长度方向垂直；第一斜撑下端通过第一螺丝固定在底架主杆上，摆杆上端通过第二螺丝固定在第一斜撑上，且可沿第一斜撑的长度方向滑动以调节其上端的固定位置；量角器所在的平面与底架主杆的长度方向垂直，且量角器包括相连接的量角部和固定部；固定部通过第三螺丝与摆杆固定连接，其与摆杆的夹角可调，且可沿摆杆的长度方向滑动以调节其固定的位置。本发明可以实现对设备空间角度的测量，且测量误差小，操作便捷、可信性和准确性高。

Description

空间角度测量装置

技术领域

本发明涉及一种角度测量装置，尤其涉及一种可以对设备进行空间角度测量的装置。

背景技术

目前，对于锚具等设备进行空间角度测量时，一般采用两条夹角边分别对应水平面或垂直面进行角度测量工作，再通过加减计算得出角度数值，这当中运用到水平尺、吊线锤、套角板、铅笔、量角器和计算器这些工具。众所周知，水平尺打水平和吊线锤取垂直线存在不稳定、误差大及操作繁复的缺点，导致最终测量结果的可信性和准确性降低。

发明内容

本发明针对现有的测量工具存在的不稳定、误差大及操作繁复，导致测量结果的可信性和准确性降低等技术缺陷，提供一种稳定、误差小、操作便捷、可信性和准确性高的空间角度测量装置。

本发明提出的一种空间角度测量装置，其包括底架、量角器、摆杆、第一斜撑、杆头、第一螺丝、第二螺丝、第三螺丝；

所述底架包括底架主杆；所述杆头下端固定在所述底架主杆上，其上端与所述摆杆的下端转动式连接，且其转轴与所述底架主杆的长度方向垂直；

所述第一斜撑下端通过所述第一螺丝固定在所述底架主杆上，所述摆杆上端通过所述第二螺丝固定在所述第一斜撑上，且可沿所述第一斜撑的长度方向滑动以调节其上端的固定位置；

所述量角器所在的平面与所述底架主杆的长度方向垂直，且所述量角器包括相连接的量角部和固定部；所述固定部通过所述第三螺丝与所述摆杆固定连接，其与所述摆杆的夹角可调，且可沿所述摆杆的长度方向滑动以调节其固定的位置。

进一步，所述空间角度测量装置还包括第二斜撑、第四螺丝和第五螺丝；

所述第二斜撑通过所述第四螺丝固定在所述摆杆上，且所述第四螺丝可沿所述第二斜撑的长度方向滑动，以调节所述第二斜撑与所述摆杆的固定位置；所述第二斜撑还通过所述第五螺丝固定在所述量角器的固定部上，且所述第五螺丝可沿所述第二斜撑的长度方向滑动，以调节所述第二斜撑与所述固定部的固定位置。

进一步，所述空间角度测量装置还包括活页；所述杆头上端与所述摆杆下端的转动式连接，且其转轴与所述底架主杆的长度方向垂直具体是指：所述杆头上端通过所述活页与所述摆杆的下端的铰接，且其铰接轴与所述底架主杆的长度方向垂直。

进一步，所述第一斜撑开设有沿其长度方向的第一斜撑导槽，所述第二螺丝位于所述第一斜撑导槽中，且可沿所述第一斜撑导槽滑动以调节所述摆杆上端在所述第一斜撑上的固定位置。

进一步，所述摆杆开设有沿其长度方向的摆杆导槽，所述第三螺丝位于所述摆杆导槽中，且可沿所述摆杆导槽滑动以调节所述量角器的固定部在所述摆杆上的固定位置。

进一步，所述第二斜撑开设有沿其长度方向的第二斜撑导槽，所述第五螺丝位于所述第二斜撑导槽中，且可沿所述第二斜撑导槽滑动以调节所述第二斜撑与所述量角器的固定部的固定位置。

进一步，还包括第六螺丝，所述量角器的固定部开设有固定部导槽，所述第六螺丝同时固定在所述固定部导槽和所述摆杆导槽上，且可沿所述固定部导槽和所述摆杆导槽滑动以调节其固定位置。

优选的，所述第一螺丝、第二螺丝、第三螺丝、第四螺丝、第五螺丝和第六螺丝均为蝴蝶螺丝。

优选的，所述摆杆、第一斜撑和第二斜撑均为角钢。

进一步，所述底架还包括底架侧杆，所述底架侧杆设置在所述底架主杆侧面，与所述底架主杆固定连接或一体成型，其与所述底架主杆一起构成所述底架的放置基底。

有益效果：本发明提出的一种空间角度测量装置，量角器通过其固定部可沿摆杆长度方向滑动(可看成沿空间轴向Y轴上移动)，其(固定部)与所述摆杆的夹角可调(该夹角的调节实际上包括二个轴向位移分量，可看成在空间轴向X轴和Y轴上移动)，且可随着所述摆杆与所述杆头的转动，实现在底架主杆的长度方向上移动(可看成在空间轴向Z轴上移动)，因此所述量角器可实现在空间三个轴向上移动，故而可以移动到所需的空间位置实现对设备的空间角度的测量；而且所述量角器移动到所需的空间位置进行测量时，由于底架、第一斜撑等部件的支撑作用以及各螺丝固定作用，将使整个测量装置可以稳定地进行测量；同时，本发明可以非常直观地从量角器上进行读数，测量误差小，操作便捷、可信性和准确性均大大提高。

附图说明

图1是本发明提出的一种空间角度测量装置实施例的结构示意图。

图2是图1的A向结构示意图。

图3是图1中摆杆相对于杆头转动一定角度后的右视结构示意图。

图4是本发明提出的一种空间角度测量装置实施例对锚具进行空间角度测量时的结构及原理示意图。

图5是图4的B向结构示意图，且为了使结构示意更加清楚，图5中略去了第一斜撑的示意结构。

图中：10-底架，11-底架主杆，12-底架侧杆，20-量角器，21-量角部，22-固定部，30-摆杆，40-第一斜撑，50-第二斜撑，60-杆头，71-第一螺丝，72-第二螺丝，73-第三螺丝，74-第四螺丝，75-第五螺丝，76-第六螺丝，80-活页，100-锚具，110-锚杆，120-锚爪，200-直角三角尺。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步描述。

请一并参阅图1至图3，本实施例提出的一种空间角度测量装置，其包括底架10、量角器20、摆杆30、第一斜撑40、杆头60、第一螺丝71、第二螺丝72、第三螺丝73。

所述底架10包括底架主杆11；所述杆头60下端固定在所述底架主杆11上，其上端与所述摆杆30的下端转动式连接，且其转轴与所述底架主杆11的长度方向垂直。

所述第一斜撑40下端通过所述第一螺丝71固定在所述底架主杆11上，所述摆杆30上端通过所述第二螺丝72固定在所述第一斜撑40上，且可沿所述第一斜撑40的长度方向滑动以调节其上端的固定位置。

所述量角器20所在的平面与所述底架主杆11的长度方向垂直，且所述量角器20包括相连接的量角部21和固定部22；所述固定部22通过所述第三螺丝73与所述摆杆30固定连接，其与所述摆杆30的夹角可调，且可沿所述摆杆30的长度方向滑动以调节其固定的位置。

本实施例提出的空间角度测量装置，量角器20通过其固定部22可沿摆杆30长度方向滑动(可看成沿空间轴向Y轴上移动)，其(固定部22)与所述摆杆30的夹角可调(该夹角的调节实际上包括二个轴向位移分量，可看成在空间轴向X轴和Y轴上移动)，且可随着所述摆杆30与所述杆头60的转动，实现在底架主杆11的长度方向上移动(可看成在空间轴向Z轴上移动)，因此所述量角器20可实现在空间三个轴向上移动，故而可以移动到所需的空间位置实现对设备的空间角度的测量；而且所述量角器20移动到所需的空间位置进行测量时，由于底架10、第一斜撑40等部件的支撑作用以及各螺丝固定作用，将使整个测量装置可以稳定地进行测量；同时，本实施例可以非常直观地从量角器20上进行读数，测量误差小，操作便捷、可信性和准确性均大大提高。

本实施例提出的空间角度测量装置还包括第二斜撑50、第四螺丝74和第五螺丝75；

所述第二斜撑50通过所述第四螺丝74固定在所述摆杆30上，且所述第四螺丝74可沿所述第二斜撑50的长度方向滑动，以调节所述第二斜撑50与所述摆杆30的固定位置；所述第二斜撑50还通过所述第五螺丝75固定在所述量角器20的固定部22上，且所述第五螺丝75可沿所述第二斜撑50的长度方向滑动，以调节所述第二斜撑50与所述固定部22的固定位置。

本实施例中，由于设计了第二斜撑50，可使所述量角器20在测量时更加稳定。

本实施例提出的空间角度测量装置还包括活页80；所述杆头60上端与所述摆杆30下端的转动式连接，且其转轴与所述底架主杆11的长度方向垂直具体是指：所述杆头60上端通过所述活页80与所述摆杆30的下端的铰接，且其铰接轴与所述底架主杆11的长度方向垂直。

本实施例中，通过活页80来实现所述杆头60上端与所述摆杆30下端的转动式连接，可使连接牢固、容易实现、操作便捷且效果较佳。

为了更好地实现本实施例的目的，本实施例对所述第一斜撑40的结构做了优化，具体的，所述第一斜撑40开设有沿其长度方向的第一斜撑导槽，所述第二螺丝72位于所述第一斜撑导槽中，且可沿所述第一斜撑导槽滑动以调节所述摆杆30上端在所述第一斜撑40上的固定位置。

本实施例还进一步对所述摆杆30的结构做了优化，具体的，所述摆杆30开设有沿其长度方向的摆杆导槽，所述第三螺丝73位于所述摆杆导槽中，且可沿所述摆杆导槽滑动以调节所述量角器20的固定部22在所述摆杆30上的固定位置。

本实施例还进一步对所述第二斜撑50的结构做了优化，具体的，所述第二斜撑50开设有沿其长度方向的第二斜撑导槽，所述第五螺丝75位于所述第二斜撑导槽中，且可沿所述第二斜撑导槽滑动以调节所述第二斜撑50与所述量角器20的固定部22的固定位置。

本实施例提出的空间角度测量装置，还可进一步包括第六螺丝76，所述量角器20的固定部22开设有固定部导槽，所述第六螺丝76同时固定在所述固定部导槽和所述摆杆导槽上，且可沿所述固定部导槽和所述摆杆导槽滑动以调节其固定位置。

本实施例中设置了第一斜撑导槽、摆杆导槽、第二斜撑导槽以及固定部导槽，可相应使所述第二螺丝72、第三螺丝73、第五螺丝75以及第六螺丝76更好地进行限位、固定以及调节至相应的固定位置。

本实施例中，所述第一螺丝71、第二螺丝72、第三螺丝73、第四螺丝74、第五螺丝75和第六螺丝76均可选为蝴蝶螺丝，采用蝴蝶螺丝的结构可更好地与相应的导槽配合，且便于松开或拧紧。

本实施例中，所述摆杆30、第一斜撑40和第二斜撑50优选采用角钢，这是由于角钢包括相互垂直的两个钢面，即可满足本实施例所需的支撑强度，又便于在各钢面上开设相应的导槽。

本实施例中，为了保证所述底架10固定稳固，所述底架10还包括底架侧杆12，所述底架侧杆12设置在所述底架主杆11侧面，与所述底架主杆11固定连接或一体成型，其与所述底架主杆11一起构成所述底架10的放置基底。

以下举例介绍本实施例提出的空间角度测量装置对锚具100进行空间角度测量的过程：

请参阅图4和图5，锚具100包括锚杆110和锚爪120，锚杆110和锚爪120之间的空间夹角需要满足规定的角度才算达标，因此工程上需要对锚杆110和锚爪120之间的空间夹角进行测量以供评估

。本实施例中，由于量角器20可在空间三个轴向上移动，因此可将量角器20移动至其终边线(也即90°线)与锚爪120的中轴线重合，本实施例要测的夹角便是图4中∠OVY的度数(图4中，O为量角器20的原点，将锚爪120的中轴线对准该O点，并与量角器20的90°线重合；V为锚杆110和锚爪120的交点，Y为量角器20的0°线的延长线与锚杆110中轴线的交点)。

本实施例提出的空间角度测量装置对一些结构相对简单的设备进行测量时，也可直接将该设备需要测量的夹角的其中一条边与所述量角器20的始边线(也即0°线)重合，以便直接进行读数。但本实施例中测量的锚具100的结构相对比较复杂，为了测量方便，可采用将量角器20的90°线与锚爪120的中轴线重合进行测量的方式，但还需要借助直角三角尺之类的设备，以便于进行读数。

如图4所示，本测量过程采用了直角三角尺200进行辅助测量，测量时，将直角三角尺200的底边与锚杆110的中轴线重合，将与底边垂直的直角边穿过量角器20的弧形刻度线与锚杆110相切的点(该直角边也必然穿过量角器20的的原点O)，同时，假设直角三角尺200的直角顶点为H。

这时，根据几何原理，直角△OHY∽直角△YOV，又∵∠OYH＝∠VYO，∴∠OVY＝∠HOY，这时根据量角器20的读数，直角三角尺200的直角边对准40°线，因此可知，∠HOY＝40°，因此，需要测量的空间角度∠OVY＝40°。

当然，本实施例提出的空间角度测量装置不仅仅适应于锚具的空间角度测量，还可适用于其他需要进行空间角度测量的设备中，实现对两条非平行空间线段于任意投影面上所形成夹角的测量，这里对本实施例测量其他设备的空间角度的过程不再一一详述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种空间角度测量装置，其特征在于，包括底架、量角器、摆杆、第一斜撑、杆头、第一螺丝、第二螺丝、第三螺丝；

所述底架包括底架主杆；所述杆头下端固定在所述底架主杆上，其上端与所述摆杆的下端转动式连接，且其转轴与所述底架主杆的长度方向垂直；

所述第一斜撑下端通过所述第一螺丝固定在所述底架主杆上，所述摆杆上端通过所述第二螺丝固定在所述第一斜撑上，且可沿所述第一斜撑的长度方向滑动以调节其上端的固定位置；

所述量角器所在的平面与所述底架主杆的长度方向垂直，且所述量角器包括相连接的量角部和固定部；所述固定部通过所述第三螺丝与所述摆杆固定连接，其与所述摆杆的夹角可调，且可沿所述摆杆的长度方向滑动以调节其固定的位置。

2.根据权利要求1所述的空间角度测量装置，其特征在于，还包括第二斜撑、第四螺丝和第五螺丝；

所述第二斜撑通过所述第四螺丝固定在所述摆杆上，且所述第四螺丝可沿所述第二斜撑的长度方向滑动，以调节所述第二斜撑与所述摆杆的固定位置；所述第二斜撑还通过所述第五螺丝固定在所述量角器的固定部上，且所述第五螺丝可沿所述第二斜撑的长度方向滑动，以调节所述第二斜撑与所述固定部的固定位置。

3.根据权利要求2所述的空间角度测量装置，其特征在于，还包括活页；所述杆头上端与所述摆杆下端的转动式连接，且其转轴与所述底架主杆的长度方向垂直具体是指：所述杆头上端通过所述活页与所述摆杆的下端的铰接，且其铰接轴与所述底架主杆的长度方向垂直。

4.根据权利要求2所述的空间角度测量装置，其特征在于，所述第一斜撑开设有沿其长度方向的第一斜撑导槽，所述第二螺丝位于所述第一斜撑导槽中，且可沿所述第一斜撑导槽滑动以调节所述摆杆上端在所述第一斜撑上的固定位置。

5.根据权利要求4所述的空间角度测量装置，其特征在于，所述摆杆开设有沿其长度方向的摆杆导槽，所述第三螺丝位于所述摆杆导槽中，且可沿所述摆杆导槽滑动以调节所述量角器的固定部在所述摆杆上的固定位置。

6.根据权利要求5所述的空间角度测量装置，其特征在于，所述第二斜撑开设有沿其长度方向的第二斜撑导槽，所述第五螺丝位于所述第二斜撑导槽中，且可沿所述第二斜撑导槽滑动以调节所述第二斜撑与所述量角器的固定部的固定位置。

7.根据权利要求6所述的空间角度测量装置，其特征在于，还包括第六螺丝，所述量角器的固定部开设有固定部导槽，所述第六螺丝同时固定在所述固定部导槽和所述摆杆导槽上，且可沿所述固定部导槽和所述摆杆导槽滑动以调节其固定位置。

8.根据权利要求7所述的空间角度测量装置，其特征在于，所述第一螺丝、第二螺丝、第三螺丝、第四螺丝、第五螺丝和第六螺丝均为蝴蝶螺丝。

9.根据权利要求1至8任一项所述的空间角度测量装置，其特征在于，所述摆杆、第一斜撑和第二斜撑均为角钢。

10.根据权利要求9所述的空间角度测量装置，其特征在于，所述底架还包括底架侧杆，所述底架侧杆设置在所述底架主杆侧面，与所述底架主杆固定连接或一体成型，其与所述底架主杆一起构成所述底架的放置基底。