CN104697422A - 便携式自读测距装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种便携式自读测距装置，包括可卷绕的测量尺、用于对测量尺进行卷绕的卷绕组件以及壳体，所述卷绕组件设置于壳体，所述装置还包括读数控制模块；所述卷绕组件包括卷轴、用于对卷轴进行锁定的锁定单元以及用于驱动卷轴转动的驱动电机，所述驱动电机通过驱动连接件与所述卷轴传动连接；所述读数控制模块包括用于发出宽度与测量尺的刻度线宽度相等的发光器件、用于获取读数区域图像的摄像头以及与所述摄像头连接的中央处理电路以及与所述中央处理电路连接的读数输出设备，所述读数输出设备设置于壳体外侧，所述中央处理电路与驱动电机连接；既能够准确读取测量数据，避免测量尺在测量过程中发生偏移，从而保证最终的测量的准确性。

Description

便携式自读测距装置

技术领域

本发明涉及一种测距装置，尤其涉及一种便携式自读测距装置。

背景技术

在现代工业中，无论是建筑工程还是机械工程中，均需要对加工客体进行尺寸测量，现有技术中，用于测量的仪器有电子测距仪、全站仪以及各种激光测绘仪，这些仪器功能强大，测量精度高，但是成本高昂，操作不便，而且对测量环境要求较高，携带极为不便；而较为普通测量工具一般采用卷绕是测量尺，俗称卷尺，但是现有的卷尺存在如下问题：首先，在测量读数过程中，往往采用人工读数，因此造成读数不准确；其次，在测量过程中，由于现有的卷尺不能够对测量尺进行良好的锁定，容易造成测量尺松动或者偏移，从而进一步造成读数准确性低。

因此，需要提出一种新型的便携式测距装置，能够在测量过程中能够对测量尺进行良好的固定，并能够自动读取测量数据并输出，避免人工读数以及测量尺自身定位问题而造成的误差，保证测量精度，而且方便携带，操作简单，测量环境适应性强。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种便携式自读测距装置，能够在测量过程中能够对测量尺进行良好的固定，并能够自动读取测量数据并输出，避免人工读数以及测量尺自身定位问题而造成的误差，保证测量精度，而且方便携带，操作简单，测量环境适应性强。

本发明提供的一种便携式自读测距装置，包括可卷绕的测量尺、用于对测量尺进行卷绕的卷绕组件以及壳体，所述卷绕组件设置于壳体，所述装置还包括读数控制模块；

所述卷绕组件包括卷轴、用于对卷轴进行锁定的锁定单元以及用于驱动卷轴转动的驱动电机，所述驱动电机通过驱动连接件与所述卷轴传动连接；

所述读数控制模块包括用于发出宽度与测量尺的刻度线宽度相等的发光器件、用于获取读数区域图像的摄像头以及与所述摄像头连接的中央处理电路以及与所述中央处理电路连接的读数输出设备，所述读数输出设备设置于壳体外侧，所述中央处理电路与驱动电机连接。

进一步，所述锁定单元包括安装壳，所述安装壳内设置有容腔，所述容腔内填充有磁流变液，所述卷轴同轴设置于安装壳且卷轴以可转动的方式设置于安装壳并穿过安装壳，所述安装壳外侧饶有励磁线圈。

进一步，所述卷轴的侧壁设置有挡片，所述挡片的长度方向与卷轴的轴向一致。

进一步，所述安装壳外侧壁径向下沉形成凹槽，所述励磁线圈设置于所述凹槽内。

进一步，所述驱动连接件包括连接套和设置于连接套内的单向轴承，所述单向轴承同轴设置于连接套内并与连接套传动配合且单向轴承与卷轴的动力端传动配合，所述连接套与驱动电机输出端传动连接。

进一步，所述卷轴设置有两个环形凸起，所述环形凸起之间形成卷绕槽，测量尺卷绕于卷绕槽内。

进一步，所述装置还包括设置于壳体内的两个结构相同的测量尺固定组件，所述测量尺固定组件之间具有读数间隙；

所述测量尺固定组件包括安装壳以及设置于安装壳内的压紧张紧单元，所述压紧张紧单元包括第一张紧轮、第二张紧轮以及用于安装第二张紧轮的支架，所述第一张紧轮可转动设置于所述安装壳，所述第二张紧轮通过支架可转动设置于第一张紧轮正上方，所述测量尺从第一张紧轮和第二张紧轮之间穿过，所述支架为L形结构并且支架上设置有扭簧，所述扭簧对第二张紧轮提供向下的预紧力。

进一步，所述装置还包括按钮触发开关以及设置于励磁线圈的供电通路的通断开关，所述按钮触发开关设置于壳体外侧并且与中央处理电路连接，所述通断开关与中央处理电路连接。

本发明的有益效果：本发明提供的便携式自读测距装置，既能够准确读取测量数据，避免人工读数造成的认为误差，而且能够对测量尺进行良好的固定，避免测量尺在测量过程中发生偏移，从而保证最终的测量的准确性；而且携带方便，环境适应性强，易于操作，成本低廉。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明卷绕组件结构示意图。

图3为本发明测量尺固定组件结构示意图。

图4为本发明读数原理图。

图5为本发明的控制原理图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明卷绕组件结构示意图，图3为本发明测量尺固定组件结构示意图，图4为本发明读数原理图，图5为本发明的控制原理图，如图所示，本发明提供的一种便携式自读测距装置，包括可卷绕的测量尺4、用于对测量尺4进行卷绕的卷绕组件以及壳体1，所述卷绕组件3设置于壳体1，所述装置还包括读数控制模块；

所述卷绕组件包括卷轴308、用于对卷轴308进行锁定的锁定单元以及用于驱动卷轴308转动的驱动电机301，所述驱动电机301通过驱动连接件与所述卷轴308传动连接；

所述读数控制模块包括用于发出宽度与测量尺4的刻度线宽度相等的发光器件2、用于获取读数区域图像的摄像头6以及与所述摄像头6连接的中央处理电路以及与所述中央处理电路连接的读数输出设备，所述读数输出设备设置于壳体1外侧，所述中央处理电路与驱动电机301连接，其中，发光器件2采用亮度较高的激光探头，如图4所示，图4中黑影表示发光器件发出的光并与测量尺的刻度重合，摄像头采用CCD微型摄像头，在测量尺上设置有荧光刻度，当发光器件发出的光照到测量尺上，如果正对某个刻度线，那么该刻度线的亮度高于其他刻度线(如图4中的粗实线)，摄像头采集此时测量尺的图像，并获取该刻度线所在的范围，比如说：摄像头采集的图像中刻度值为30-31cm这个范围内，那么中央处理电路根据最亮的荧光刻度线对应的值就是当前测量的值，并通过读数输出设备输出当前读数，其中，中央处理电路根据摄像头输出的图像获取当前的度数值，本发明提供的便携式自读测距装置，既能够准确读取测量数据，避免人工读数造成的认为误差，而且能够对测量尺进行良好的固定，避免测量尺在测量过程中发生偏移，从而保证最终的测量的准确性；而且携带方便，环境适应性强，易于操作，成本低廉；另外，值得注意的是：由于测量尺的自由端到发光器件初始时所照的位置具有一定距离，比如说处于5cm处，在测量时的实际读数为18cm，那么中央处理电路将减去测量尺的自由端到发光器件初始时所照的位置的距离，也就是说：实际测量长度为13cm，那么读数输出设备输出的值还是13cm；

其中，读数输出设备为与中央处理电路连接的显示屏7和扬声器8，中央处理电路采用现有的单片机，比如AVR单片机，并搭载有现有的软件；当测量完成后，由驱动电机带动卷轴转动，从而收起测量尺，在测量过程中，通过锁定单元的作用，能够对测量尺进行锁定，也就是说卷轴不再动作，从而保证了测量的准确性；当然，读数控制模块还设置有启动开关，启动开关开启中央处理电路，并且有中央处理电路控制发光器件以及摄像头进入到工作状态，在实际应用中，还可以增加存储器以及相应的传输接口，便于数据的记录以及传输。

本实施例中，所述锁定单元包括安装壳307，所述安装壳307内设置有容腔305，所述容腔305内填充有磁流变液，所述卷轴308同轴设置于安装壳307且卷轴307以可转动的方式设置于安装壳307并穿过安装壳307，所述安装壳307外侧饶有励磁线圈306。所述装置还包括按钮触发开关以及设置于励磁线圈的供电通路的通断开关，所述按钮触发开关设置于壳体外侧并且与中央处理电路连接，所述通断开关与中央处理电路连接，在常态下，励磁线圈的供电通路是断开的，磁流变液为液态，当在测量过程中需要对卷轴进行锁定，通过按钮触发开关向中央处理电路输出指令，中央处理电路控制通断开关导通，励磁线圈得电后产生磁场，磁流变液变成固态，那么此时穿过安装壳容腔的卷轴被锁定，不再动作，从而保证在测量过程中的读数准确性，当需要收起测量尺时，还是通过按钮触发开关箱中央处理电路输出指令，中央处理电路控制通断开关断开，磁流变液恢复液态，需要收起测量尺时，有中央处理电路输出控制命令，控制驱动电机动作，从而卷起测量尺，驱动电机采用微型驱动电机即可，当然，安装壳307与卷轴308之间通过密封圈311进行密封。

本实施例中，所述卷轴308的侧壁设置有挡片310，所述挡片310的长度方向与卷轴308的轴向一致，通过这种结构，当磁流变液变成固态后，能够对卷轴进行更加牢固的锁定，从而保证最终读数的准确性。

本实施例中，所述安装壳307外侧壁径向下沉形成凹槽304，所述励磁线圈306设置于所述凹槽304内，通过这种结构，能够对励磁线圈进行保护，延长使用寿命。

本实施例中，所述驱动连接件包括连接套302和设置于连接套302内的单向轴承303，所述单向轴承303同轴设置于连接套302内并与连接套302传动配合且单向轴承303与卷轴308的动力端传动配合，所述连接套302与驱动电机301输出端传动连接，通过这种结构，当需要卷起测量尺时，驱动电机带动连接套转动，由于连接套带动单向轴承动作，由于在卷绕测量尺的方向上，单向轴承与卷轴是锁定的，那么卷轴随之转动，对测量尺进行卷绕，当需要将测量尺从壳体拉出时，在卷绕相反的方向上，卷轴可以自由转动，无需电机动作，使用方便，与传统的弹簧的预紧力卷绕相比，稳定性更高，而且使用寿命更长。

本实施例中，所述卷轴308设置有两个环形凸起309，所述环形凸起309之间形成卷绕槽，测量尺卷绕于卷绕槽内，通过这种结构，能够保证测量尺的卷绕效果，不会发生窜动，减小对测量尺的伤害，保证测量准确性。

本实施例中，所述装置还包括设置于壳体1内的两个结构相同的测量尺固定组件5，所述测量尺固定组件5之间具有读数间隙，如图1所示，摄像头和发光器件正对读数间隙；

所述测量尺固定组件包括定位壳体51以及设置于定位壳体51内的压紧张紧单元，所述压紧张紧单元包括第一张紧轮53、第二张紧轮55以及用于安装第二张紧轮55的支架56，所述第一张紧轮53可转动设置于所述定位壳体51，其中，定位壳体51设置有安装槽52，两个张紧轮的轴向均垂直于安装槽的长度延伸方向，所述第二张紧轮55通过支架56可转动设置于第一张紧轮53正上方，所述测量尺4从第一张紧轮53和第二张紧轮55之间穿过，所述支架56为L形结构并且支架上设置有扭簧54，所述扭簧54对第二张紧轮55提供向下的预紧力，通过上述结构，能够保证读数间隙这段的测量尺始终与发光器件的光路和摄像头的镜头朝向垂直，也就能够保证最终测量的准确性，而且通过上述结构与卷绕组件的共同作用，能够对测量尺进行准确限位，确保在测量过程中不会发生任何偏移，如图3所示，压紧张紧单元至少为两组且对称设置于安装槽内，保证对测量尺定位的稳定性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种便携式自读测距装置，其特征在于：包括可卷绕的测量尺、用于对测量尺进行卷绕的卷绕组件以及壳体，所述卷绕组件设置于壳体，所述装置还包括读数控制模块；

所述卷绕组件包括卷轴、用于对卷轴进行锁定的锁定单元以及用于驱动卷轴转动的驱动电机，所述驱动电机通过驱动连接件与所述卷轴传动连接；

所述读数控制模块包括用于发出宽度与测量尺的刻度线宽度相等的发光器件、用于获取读数区域图像的摄像头以及与所述摄像头连接的中央处理电路以及与所述中央处理电路连接的读数输出设备，所述读数输出设备设置于壳体外侧，所述中央处理电路与驱动电机连接。

2.根据权利要求1所述便携式自读测距装置，其特征在于：所述锁定单元包括安装壳，所述安装壳内设置有容腔，所述容腔内填充有磁流变液，所述卷轴同轴设置于安装壳且卷轴以可转动的方式设置于安装壳并穿过安装壳，所述安装壳外侧饶有励磁线圈。

3.根据权利要求2所述便携式自读测距装置，其特征在于：所述卷轴的侧壁设置有挡片，所述挡片的长度方向与卷轴的轴向一致。

4.根据权利要求2所述便携式自读测距装置，其特征在于：所述安装壳外侧壁径向下沉形成凹槽，所述励磁线圈设置于所述凹槽内。

5.根据权利要求1所述便携式自读测距装置，其特征在于：所述驱动连接件包括连接套和设置于连接套内的单向轴承，所述单向轴承同轴设置于连接套内并与连接套传动配合且单向轴承与卷轴的动力端传动配合，所述连接套与驱动电机输出端传动连接。

6.根据权利要求1所述便携式自读测距装置，其特征在于：所述卷轴设置有两个环形凸起，所述环形凸起之间形成卷绕槽，测量尺卷绕于卷绕槽内。

7.根据权利要求1所述便携式自读测距装置，其特征在于：所述装置还包括设置于壳体内的两个结构相同的测量尺固定组件，所述测量尺固定组件之间具有读数间隙，所述发光器件和摄像头正对读数间隙；

所述测量尺固定组件包括安装壳以及设置于安装壳内的压紧张紧单元，所述压紧张紧单元包括第一张紧轮、第二张紧轮以及用于安装第二张紧轮的支架，所述第一张紧轮可转动设置于所述安装壳，所述第二张紧轮通过支架可转动设置于第一张紧轮正上方，所述测量尺从第一张紧轮和第二张紧轮之间穿过，所述支架为L形结构并且支架上设置有扭簧，所述扭簧对第二张紧轮提供向下的预紧力。

8.根据权利要求2所述便携式自读测距装置，其特征在于：所述装置还包括按钮触发开关以及设置于励磁线圈的供电通路的通断开关，所述按钮触发开关设置于壳体外侧并且与中央处理电路连接，所述通断开关与中央处理电路连接。