CN106767741B - 用于测量立柱垂直度的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量立柱垂直度的测量装置，其特征在于，包括规格相同的第一游标卡尺和第二游标卡尺、粗细均匀的连接杆及连接杆垂直度测量器，其中，第一游标卡尺可转动地连接在连接杆的第一端部，用于卡住立柱上第一高度处的第一截面以测量第一宽度；第二游标卡尺可转动地连接在连接杆的第二端部，用于卡住立柱上第二高度处的第二截面以测量第二宽度，第二端部和第一端部相对，且用于测量时第一游标卡尺和第二游标卡尺位于连接杆的轴线的同一侧；连接杆垂直度测量器设置在连接杆上，用于测量连接杆与垂直地面方向所成的夹角得到连接杆垂直度。本发明结构简单，携带方便，能快速地测出用于计算立柱垂直度的参数。

Description

用于测量立柱垂直度的测量装置

技术领域

本发明涉及公路交通工程中的测量技术领域，特别涉及一种用于测量立柱垂直度的测量装置。

背景技术

道路交通标志、交通信号灯、路灯、外场监控摄像机等交通设施在安装使用时往往需要保证一定的安装高度，在无法借用其他建筑或结构物进行安装的情况下必须采用支撑结构提高设施安装高度，常见的包括悬臂式、门架式等等。其中，支撑结构的杆件在施工安装时必须保证一定的垂直度和水平度，上述指标对于负载设施的工作稳定性，整个系统的安全性和可靠性具有重要的影响。

因此，在道路设施的设计、施工、验收和养护等环节中均需对支撑结构杆件的垂直度进行明确的要求和测试验证，传统的工程用便携式垂直度测试仪器的输出单位为°，与交通运输行业标准中常用的单位mm/m并不一致，尤其是面对非均匀杆件，现有便携式测量设备根本无法使用；而采用经纬仪测试杆件垂直度不仅效率较低，在环境条件受限的区域还面临无法使用的问题。

出于经济、便捷、准确的考虑，开发一种适用于公路现场测试不同类型立柱、杆件等的垂直度指标，并可得到符合相关标准要求的测试结果的便携设备，是公路建设、验收、养护单位的共同需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供用于测量立柱垂直度的测量装置，以用于公路现场测量不同类型立柱、杆件等的垂直度指标相关的参数，从而可得到符合相关标准要求的测试结果。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种用于测量立柱垂直度的测量装置，包括规格相同的第一游标卡尺和第二游标卡尺、粗细均匀的连接杆及连接杆垂直度测量器，其中，

所述第一游标卡尺可转动地连接在所述连接杆的第一端部，用于卡住立柱上第一高度处的第一截面以测量第一宽度；

所述第二游标卡尺可转动地连接在所述连接杆的第二端部，用于卡住所述立柱上第二高度处的第二截面以测量第二宽度，所述第二端部和所述第一端部相对，且用于测量时所述第一游标卡尺和所述第二游标卡尺位于所述连接杆的轴线的同一侧；

所述连接杆垂直度测量器设置在所述连接杆上，用于测量所述连接杆与垂直地面方向所成的夹角得到连接杆垂直度。

可选择地，所述连接杆垂直度测量器包括量角器和铅垂线，量角器被固定在所述连接杆上，其90度刻度线与所述连接杆的轴线平行，铅垂线的固定端固定在所述量角器的圆心处。

可选择地，所述连接杆垂直度测量器为角度传感器。

可选择地，所述第一游标卡尺和所述第二游标卡尺、所述连接杆垂直度测量器均设有电子器件，用于将测量结果形成电子数据。

可选择地，还包括数据终端，用于接收表示所述第一游标卡尺测得的第一宽度、所述第二游标卡尺测得的第二宽度、和所述连接杆垂直度测量器测得的连接杆垂直度的电子数据并进行处理。

可选择地，所述数据终端与第一游标卡尺，第二游标卡尺、连接杆和连接杆垂直度测量器通过有线或无线连接。

可选择地，所述数据终端包括数据处理单元，所述数据处理单元用于根据所述第一游标卡尺测得的第一宽度、所述第二游标卡尺测得的第二宽度、和所述连接杆垂直度测量器测得的连接杆垂直度得到所述立柱的垂直度。

可选择地，所述数据终端还包括显示单元，用于显示所述数据处理单元得到的所述立柱的垂直度。

可选择地，所述数据终端还包括GPS模块，用于采集测量地点的经纬度和高程信息。

可选择地，所述立柱的垂直度包括立柱的中心线垂直度，其计算公式为：

C＝1000*tan(β-α)，

其中，α为立柱的表面垂直度，单位为度；C为立柱中心线垂直度，单位为mm/m；a1为第一宽度，a2为第二宽度，L为所述连接杆上分别连接所述第一游标卡尺和第二游标卡尺的两个连接处之间的距离，单位为mm；β为连接杆垂直度，单位为度。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

本发明提供的测量装置包括两个游标卡尺，连接杆和连接杆垂直度测量器，结构简单，携带方便，能快速地测出用于计算立柱垂直度的参数，从而可得到准确实用、符合相关标准要求的立柱垂直度，适用于采集不同类型立柱、杆件等的垂直度指标。

同时，本发明还可采用数据终端，两只游标卡尺和角度传感器的输出结果通过数据终端中的数据处理单元进行运算可以得到非均匀立柱的垂直度指标，并将测试结果转化为符合标准的单位，实现快速测量并电子化显示数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为根据本发明一实施例的用于测量立柱垂直度的测量装置的示意图；

图2为例示性的游标卡尺的示意图；

图3为根据本发明一实施例的机械式连接杆垂直度测量器的示意图；

图4为根据本发明另一实施例的用于测量立柱垂直度的测量装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明一实施例提供了一种用于测量立柱垂直度的测量装置，如图1所示，该装置包括规格相同的的第一游标卡尺1和第二游标卡尺2、粗细均匀的连接杆3及连接杆垂直度测量器4。

第一游标卡尺1可转动地连接在连接杆3的第一端部，用于卡住立柱第一高度处的第一截面以测量第一宽度。

第二游标卡尺2可转动地连接在连接杆3的第二端部，用于卡住立柱第二高度处的第二截面以测量第二宽度，第二端部和第一端部相对，且用于测量时第一游标卡尺1和第二游标卡尺2位于连接杆3的轴线的同一侧。

一种例示性的游标卡尺的结构如图2所示，其用来测量立柱截面宽度的主要结构是固定卡爪11和游动卡爪12，两者之间的空间卡住立柱后，就能得到立柱截面宽度的数据。卡住后与连接杆3相连之处也就不再移动，因此连接杆3两端固定，连接杆垂直度不再变化。同时第一游标卡尺1和第二游标卡尺2的规格相同，位于连接杆3的轴线的同一侧，且连接杆3粗细均匀，因此第一截面的第一宽度、第二截面的第二宽度和连接杆上分别连接第一游标卡尺和第二游标卡尺的两个连接处之间的距离、连接杆垂直度就能反映并据此计算出立柱的表面垂直度和中心线垂直度。游标卡尺还可以包括电子器件13，用于将测量结果转化为电子数据，从而可以传输到一些计算设备中进行存储计算，当然，游标卡尺也可以不包括电子器件，直接通过刻度显示测量结果。

连接杆3粗细均匀，因此各处的横截面大小都相同，避免产生测量误差。第一游标卡尺1和第二游标卡尺2与连接杆3的可转动连接例如可以通过枢转件实现。

在本实施例中，连接杆垂直度测量器4例如可通过机械结构实现，如图3所示，包括量角器41和铅垂线42，量角器41被固定在连接杆3上，其90度刻度线与连接杆3的轴线平行，铅垂线42的固定端固定在量角器41的圆心处，因此可以直接通过刻度显示连接杆与垂直地面方向所成的夹角，这就是连接杆垂直度。当然连接杆垂直度测量器4也可以为角度传感器，贴合在连接杆上，其设有电子器件，直接测得表示连接杆垂直度的电子数据。

立柱可以是横截面均一的圆柱形或长方体形柱件，也可以是横截面为圆形或正多边性，纵截面为等腰梯形的非均匀柱件，本发明不限于此。

通过该测量装置，能测得立柱第一高度处的第一截面的第一宽度和立柱上第二高度处的第二截面的第二宽度，以及连接杆3的垂直度，同时连接杆上分别连接第一游标卡尺和第二游标卡尺的两个连接处之间的距离也是已知的，可以据此得到立柱垂直度。例如可认为立柱的垂直度包括立柱中心线垂直度，其计算公式为：

C＝1000*tan(β-α)，

其中，α为立柱的表面垂直度，单位为度；C为立柱中心线垂直度，单位为mm/m；a1为第一宽度，a2为第二宽度，L为所述连接杆上分别连接所述第一游标卡尺和第二游标卡尺的两个连接处之间的距离，单位为mm；β为连接杆垂直度，单位为度。

因此本实施例的测量装置结构简单，携带方便，能快速地测出用于计算立柱垂直度的参数，从而得到准确实用、符合相关标准要求的立柱垂直度，适用于采集不同类型立柱、杆件等的垂直度指标。

本发明另一实施例还提供了另一种用于测量立柱垂直度的测量装置，如图4所示，其与上一实施例的不同之处主要在于，还包括一个数据终端，用于接收表示所述第一游标卡尺测得的第一宽度、所述第二游标卡尺测得的第二宽度、和所述连接杆垂直度测量器测得的连接杆垂直度的电子数据并进行处理。数据终端与第一游标卡尺，第二游标卡尺、连接杆和连接杆垂直度测量器通过有线或无线连接。例如通过导线可拆卸或不可拆卸的连接在一起，或者设置无线模块进行通信。

数据终端可包括数据处理单元5，数据处理单元5例如为CPU，数据处理单元5用于接收并根据第一游标卡尺测得的第一宽度、第二游标卡尺测得的第二宽度、和连接杆垂直度测量器测得的连接杆垂直度得到立柱的垂直度。具体计算例如可参见上面实施例的描述。

数据终端还可包括GPS模块，用于采集测量地点的经纬度和高程信息。

数据终端还可包括显示单元7，用于显示数据处理单元5得到的立柱的垂直度，也可以显示其他内容，或者还可以包括触摸屏而作为操作输入接口。

数据终端还可以包括存储单元，存储单元例如为磁性存储器件或半导体存储器件，用于存储角度测试结果、GPS测试结果及其对应的时间信息，以及一些其他的参数等，例如可存储有三角函数值对照表。

数据终端还可以包括电源9，例如为锂电池，为装置各用电组件提供驱动。

虽然图中没有示出，但是应该理解，数据终端还可包括外壳，用于为上述各单元提供保护。

本实施例中，两只游标卡尺和角度传感器的输出结果通过数据处理单元进行运算可以得到非均匀立柱的垂直度指标，并将测试结果转化为符合标准的单位，实现快速测量并电子化显示数据。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于测量立柱垂直度的测量装置，其特征在于，包括规格相同的第一游标卡尺和第二游标卡尺、粗细均匀的连接杆、连接杆垂直度测量器和数据终端，其中，

所述第一游标卡尺可转动地连接在所述连接杆的第一端部，用于卡住立柱上第一高度处的第一截面以测量第一宽度；

所述第二游标卡尺可转动地连接在所述连接杆的第二端部，用于卡住所述立柱上第二高度处的第二截面以测量第二宽度，所述第二端部和所述第一端部相对，且用于测量时所述第一游标卡尺和所述第二游标卡尺位于所述连接杆的轴线的同一侧；

所述连接杆垂直度测量器设置在所述连接杆上，用于测量所述连接杆与垂直地面方向所成的夹角得到连接杆垂直度；所述连接杆垂直度测量器为角度传感器；所述第一游标卡尺和所述第二游标卡尺、所述连接杆垂直度测量器均设有电子器件，用于将测量结果形成电子数据；

所述数据终端用于接收表示所述第一游标卡尺测得的第一宽度、所述第二游标卡尺测得的第二宽度、和所述连接杆垂直度测量器测得的连接杆垂直度的电子数据并进行处理；所述数据终端与第一游标卡尺，第二游标卡尺、连接杆和连接杆垂直度测量器通过有线或无线连接；所述数据终端包括数据处理单元、GPS模块、存储单元、显示单元、外壳和电源，所述数据处理单元用于根据所述第一游标卡尺测得的第一宽度、所述第二游标卡尺测得的第二宽度和所述连接杆垂直度测量器测得的连接杆垂直度得到所述立柱的垂直度；

其中，所述立柱的垂直度包括立柱的中心线垂直度，其计算公式为：

C＝1000*tan(β-α)，

其中，α为立柱的表面垂直度，单位为度；C为立柱中心线垂直度，单位为mm/m；a1为第一宽度，a2为第二宽度，L为所述连接杆上分别连接所述第一游标卡尺和第二游标卡尺的两个连接处之间的距离，单位为mm；β为连接杆垂直度，单位为度；

所述数据处理单元还用于将测试结果转化为符合标准的单位；所述显示单元用于显示所述数据处理单元得到的所述立柱的垂直度；所述GPS模块用于采集测量地点的经纬度和高程信息；所述存储单元为磁性存储器件或半导体存储器件，所述存储单元用于存储角度测试结果、GPS测试结果及对应的时间信息；所述外壳用于为所述数据处理单元、所述显示单元和所述存储单元提供保护；所述电源用于为所述装置的各用电组件提供驱动。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述连接杆垂直度测量器包括量角器和铅垂线，量角器被固定在所述连接杆上，其90度刻度线与所述连接杆的轴线平行，铅垂线的固定端固定在所述量角器的圆心处。