CN107014355A - 一种锥形立柱竖直度的检测方法和检测装置 - Google Patents

一种锥形立柱竖直度的检测方法和检测装置 Download PDF

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谭毅
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Abstract

本发明公开了一种锥形立柱竖直度的检测方法，其包括：一，把两个直径测量框套设于锥形立柱上，直径测量框的每边的中点与锥形立柱的表面接触；两个直径测量框的其中一侧的边各与一个横梁的一端连接；二，在上横梁标记o1点，下横梁标记o2点，o1和o2与对应的横梁的与直径测量框连接的端部的距离相等；三，把铅垂线固定在上横梁的一个c1点，其下端挂一尖锥；把设有圆形刻度线的刻度盘水平且圆心与一个c2点对正地安装在下横梁，c1与o1的距离与c2与o2的距离之比等于下方直径测量框的边长与上方直径测量框的边长之比；四，由尖锥指向的圆形刻度线和两直径测量框的距离得到锥形立柱的竖直度。本发明通过一次测量便能准确地得到锥形立柱的竖直度。

Description

一种锥形立柱竖直度的检测方法和检测装置
技术领域
本发明涉及测量工具领域，特别涉及一种锥形立柱竖直度的检测方法和检测装置。
背景技术
《公路工程质量检验评定标准》(jtg f80/1-2004)中对于交通标志牌立柱竖直度的允许偏差为±3mm/m。目前，对交通标志牌立柱竖直度的常用检测工具有直尺、水平尺或经纬仪。这些工具在对圆柱形立柱的竖直度进行检测时十分方便和准确，但是对直径自下至上逐渐减小的锥形立柱的竖直度进行检测时以对锥形立柱的安装质量进行评定时，采用现有的这些工具需要进行多次变换测量方向和多次测量，每次测量的基准难以保证统一，从而容易导致测量的竖直度结果不准确。随着锥形立柱在道路交通标志中运用越来较广泛，现有的测量工具显然无法满足对锥形立柱的使用需求。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锥形立柱竖直度的检测方法和检测装置，从而克服现有的测量工具在对锥形立柱的竖直度进行检测时容易导致测量结果不准确的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种锥形立柱竖直度的检测方法，其中，包括：步骤一，把两个呈正方形状的直径测量框上下分布地固定套设于锥形立柱上，下方的所述直径测量框的边长大于上方的所述直径测量框的边长，下方的所述直径测量框的四个边各与一个上方的所述直径测量框的边平行，每个所述直径测量框的每个边的中点与锥形立柱的表面接触；两个所述直径测量框的其中一侧的边的中点各与一个横梁的一端连接，每个所述横梁平行于与其连接的所述直径测量框所在的平面，且当两个所述直径测量框相互平行时，两个所述横梁也相互平行；步骤二，在位于上方的所述横梁上标记一个o1点，并在位于下方的所述横梁上标记一个o2点，上方的所述横梁与上方的所述直径测量框进行连接的端部和o1点之间的距离等于下方的所述横梁与下方的所述直径测量框进行连接的端部和o2点之间的距离；步骤三，把一个铅垂线的上端固定在上方的所述横梁的一个c1点上，并在所述铅垂线的下端挂设一尖锥；把一个设置有若干个同心分布的圆形刻度线的刻度盘水平地安装在下方的所述横梁上，并使刻度盘的圆形刻度线的圆心与下方的所述横梁的一个c2点对正，c1点和c2点位于o1点与o2点所在的直线的相同的一侧；c1点与o1点之间的距离与c2点与o2点之间的距离之比等于下方的所述直径测量框的边长与上方的所述直径测量框的边长之比；以及步骤四，等到铅垂线不再偏摆时，通过尖锥指向的所述刻度盘上的所述圆形刻度线和两个所述直径测量框之间的距离来得到锥形立柱的竖直度。
优选地，上述技术方案中，在步骤一中，两个所述直径测量框的大小均能够调整。
优选地，上述技术方案中，在步骤一中，使两个所述直径测量框之间的距离为1米。
另外，本发明还提供了一种锥形立柱竖直度的检测装置，其中，包括：两个直径测量框，每个该直径测量框呈正方形状；其中一个该直径测量框的边长大于另一个该直径测量框的边长；两个横梁，两个该横梁各与一个所述直径测量框的其中一个边的中点连接，每个所述横梁平行于与其连接的所述直径测量框所在的平面，且当两个所述直径测量框以两个所述横梁位于同一侧的方式相互平行时，两个所述横梁也相互平行；滑块，其以能够移动的方式设置于位于下方的所述横梁上；刻度盘，其通过一万向节设置于所述滑块上；该刻度盘上设置有若干个同心分布的圆形刻度线；以及铅垂线，其上端以能够移动的方式设置于位于上方的所述横梁上，且该铅垂线的下端设置有一与所述刻度盘上的所述圆形刻度线对应的尖锥。
优选地，上述技术方案中，两个所述直径测量框以四个边一一对正的方式通过一个连杆连接在一起，且两个所述直径测量框的位于其中一侧的边的中点分别与所述连杆的两端进行铰接。
优选地，上述技术方案中，每个所述横梁上设置有刻度线。
优选地，上述技术方案中，所述刻度盘上设置有一水平仪。
优选地，上述技术方案中，所述直径测量框的大小能够调整。
优选地，上述技术方案中，所述直径测量框包括：四个十字接头；以及四个螺纹杆，四个该螺纹杆依序活动套设于四个所述十字接头上，以连接成矩形状；每个所述十字接头能够沿着与其套接的两个所述螺纹杆进行滑动，且每个所述螺纹杆上于与其套接的两个所述十字接头的一端各设置有一个螺母。
优选地，上述技术方案中，所述直径测量框还包括四个刻度尺，四个所述刻度尺的一端各固定于一个所述十字接头上，且四个所述刻度尺各与一个所述螺纹杆平行。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明把两个直径测量框安装在锥形立柱上后，先标定好o1点和o2点，然后移动铅垂线和刻度盘，使铅垂线的上端所对应的c1点与o1点之间的距离与圆形刻度线的圆心所对应的c2点与o2点之间的距离之比等于下方的直径测量框的边长与上方的直径测量框的边长之比，便能通过尖锥指向的圆形刻度线和两个直径测量框之间的距离来获得锥形立柱的竖直度，其通过一次测量便能准确地得到锥形立柱的竖直度。
2、本发明的两个直径测量框的大小能够调整，从而能够提高适用性和使用过程的灵活性。
3、本发明的横梁上设置有刻度线，且直径测量框上设置有刻度尺，从而方便标定o1点和o2点，并便于准确地移动铅垂线和刻度盘到c1点和c2点。
附图说明
图1是根据本发明的对锥形立柱的竖直度进行检测时的原理图。
图2是根据本发明锥形立柱竖直度的检测装置的结构示意图。
图3是根据本发明的直径测量框的结构示意图。
图4是根据本发明的刻度盘通过滑块和万向节设置于下方的横梁上的结构示意图。
主要附图标记说明：
1-锥形立柱，2-直径测量框，3-横梁，4-铅垂线，5-尖锥，6-刻度盘，7-圆形刻度线，8-连杆，9-十字接头，10-螺纹杆，11-螺母，12-刻度尺，13-滑块，14-万向节。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例一
图1和图2显示了根据本发明优选实施方式的一种锥形立柱竖直度的检测方法的原理示意图，该锥形立柱竖直度的检测方法包括：
步骤一，把两个呈正方形状的直径测量框2上下分布地固定套设于锥形立柱1上，下方的直径测量框2的边长大于上方的直径测量框2的边长，从而使下方的直径测量框2套设在锥形立柱1的下面较大直径的位置，并使上方的直径测量框2套设在锥形立柱1的上面较小直径的位置，两个直径测量框2便能够上下相隔一定的距离。两个直径测量框2套设在锥形立柱1上时，下方的直径测量框2的四个边各与一个上方的直径测量框2的边平行，即两个直径测量框2的四个边一一对正。每个直径测量框2的每个边的中点与锥形立柱1的表面接触，从而使直径测量框2垂直于锥形立柱1的轴线a1a2，且此时直径测量框2的边长即为其所在的锥形立柱1的截面的直径。两个直径测量框2的其中一侧的边的中点各与一个横梁3的一端连接，每个横梁3平行于与其连接的直径测量框2所在的平面，且当两个直径测量框2相互平行时，两个横梁3也相互平行，以使横梁3与对应的直径测量框2一样垂直于锥形立柱的轴线a1a2，且使两个横梁3所在的平面经过锥形立柱1的轴线a1a2。两个横梁3可以垂直于与其连接的直径测量框2的边，也可以是不垂直的。
步骤二，在位于上方的横梁3上标记一个o1点，并在位于下方的横梁3上标记一个o2点，o1点o2点可以直接是直径测量框2的与横梁3连接的边的中点，也可以是距离中点一定距离的，本发明采取的是直接与中点连接。上方的横梁3与上方的直径测量框2的其中一个边进行连接的端部和o1点之间的距离等于下方的横梁3与下方的直径测量框2的其中一个边进行连接的端部和o2点之间的距离，o1点和o2点所在的直线便会平行于两个横梁3的端部与两个直径测量框2的边的连接点所在的直线，且由于两个横梁3所在的平面经过锥形立柱1的轴线a1a2，侧两个横梁3所在的平面也会经过一个母线b1b2，故o1点和o2点所在的直线便相当于把锥形立柱1的母线b1b2向外移动。
步骤三，把一个铅垂线4的上端固定在上方的横梁3的c1点上，并在铅垂线4的下端挂设一尖锥5；把一个设置有若干个同心分布的圆形刻度线7的刻度盘6水平地安装在位于下方的横梁3上，并使刻度盘6的圆形刻度线7的圆心与下方的横梁3的一个c2点对正。刻度盘6上的若干个圆形刻度线7的半径可以是等值逐渐增大的。圆形刻度线7的半径值即为其刻度值，从而使圆形刻度线7上的任意一点与圆心的距离均为刻度值。使铅垂线4的上端所对应的c1点与o1点之间的距离与刻度盘6的圆形刻度线的圆心所对应的c2点与o2点之间的距离之比等于下方的直径测量框2的边长与上方的直径测量框2的边长之比。例如，可以使c1与o1点之间的距离等于下方的直径测量框2的边长，且使c2点与o2点之间的距离等于上方的直径测量框2的边长，或者可以使c1与o1点之间的距离等于下方的直径测量框2的边长的一半，且使c2点与o2点之间的距离等于上方的直径测量框2的边长的一半。c1点与c2点之间的连线即与锥形立柱1的轴线a1a2平行，故c1点与c2点之间的连线即相当于把锥形立柱1的轴线a1a2外移。
以及步骤四，等到铅垂线4不再偏摆时，通过尖锥5指向的位于水平位置的刻度盘6上的圆形刻度线7和两个直径测量框2之间的距离来得到锥形立柱1的竖直度。由于交通标志牌立柱竖直度的允许偏差为±3mm/m，故可以使刻度盘6上的刻度线的刻度值单位为mm，而两个直径测量框2之间的距离的单位为m，由尖锥5指向的刻度盘6上的圆形刻度线7的刻度值除以两个直径测量框2之间的距离，便可得到锥形立柱1的以mm/m为单位的竖直度。
本发明通过上述步骤只需一次测量便能准确地得到锥形立柱1的竖直度，由于刻度盘6上设置的是圆形刻度线7，从而无论锥形立柱1的轴线a1a2往哪个方向发生侧偏，尖锥5均能指在对应的圆形刻度线7上，其测量效率和结果的准确性是能够大大提高的。优选地，在步骤一中，两个直径测量框2的大小均能够调整，从而可以根据锥形立柱1的大小来调整两个直径测量框2的边长，以提高适用性和测量过程的灵活性。进一步优选地，在步骤一中，使两个直径测量框2之间的距离为1米，由于两个直径测量框2的边长可以调整，故可以先确定好两个直径测量框2之间的距离后，再把两个直径测量框2按要求固定套设在锥形立柱1上，从而便可通过尖锥5指在刻度盘6上的具体圆形刻度线7的刻度值来直接得出锥形立柱1的以mm/m为单位的竖直度。
实施例二
图1至图4显示了根据本发明优选实施方式的一种锥形立柱竖直度的检测装置的结构示意图，参考图2，该锥形立柱竖直度的检测装置包括两个直径测量框2、两个横梁3、滑块、刻度盘6以及铅垂线4，每个直径测量框2呈正方形状；其中一个直径测量框2的边长大于另一个直径测量框2的边长，在对锥形立柱1的竖直度进行检测时，两个直径测量框2上下平行地套设于锥形立柱1上，两者的四个边一一对正，且每个直径测量框2的每个边的中点与锥形立柱1的表面接触，从而使直径测量框2垂直于锥形立柱1的轴线a1a2，且此时直径测量框2的边长即为其所在的锥形立柱1的截面的直径。
继续参考图2，两个横梁3各与一个直径测量框2的其中一个边的中点连接，每个横梁3平行于与其连接的直径测量框2所在的平面，且当两个直径测量框2以两个横梁3位于同一侧的方式相互平行时，两个横梁3也相互平行。即两个直径测量框2的四个边一一对正，且两个直径测量框2与对应的横梁3连接的边相互平行时，两个横梁3也相互平行，从而在把两个直径测量框2按要求安装在锥形立柱1上时，横梁3与对应的直径测量框2一样垂直于锥形立柱的轴线a1a2，且使两个横梁3所在的平面经过锥形立柱1的轴线a1a2。两个横梁3可以垂直于与其连接的直径测量框2的边，也可以是不垂直的。另外，可以使每个横梁3是以能够上下摆动的方式铰接于对应的直径测量框2的边的中点，且在直径测量框2上设置有与横梁3的对应的托板，当横梁3摆动到贴合在托板上时，横梁3便平行于直径测量框2所在的平面，从而在不使用时能够把横梁3折叠起来，以便于保存和转移。
参考图2和图4，滑块13以能够移动的方式设置于位于下方的横梁3上，刻度盘6通过一万向节14设置于滑块13上，刻度盘6通过滑块13能够在下方的横梁3上滑动，且刻度盘6能够通过万向节14来调整到水平位置。优选地，刻度盘6上设置有一水平仪，水平仪可以为气泡水平仪，从而方便调整刻度盘6位于水平位置。刻度盘6上设置有若干个同心分布的圆形刻度线7，圆形刻度线7的圆心与万向节14的中心对正。刻度盘6上的若干个圆形刻度线7的半径可以是等值逐渐增大的，圆形刻度线7的半径值即为其刻度值，从而使每个圆形刻度线7上的任意一点与圆心的距离均为刻度值。
继续参考图2，铅垂线4的上端以能够移动的方式设置于位于上方的横梁3上，其可以是通过另一个滑块以能够滑动的方式设置于上方的横梁3上，也可以是直接通过捆绑或粘连的方式设置于上方的横梁3上。铅垂线4的下端设置有一与刻度盘6上的圆形刻度线7对应的尖锥5，通过调整铅垂线4的长度能够使尖锥5的下端恰好位于刻度盘6的圆形刻度线7的稍上方。
参考图1和图2，在测量时：首先，把两个直径测量框2固定套设于锥形立柱1上，边长较大的直径测量框2位于边长较小的直径测量框2的下方，两个直径测量框2上下平行，且两者的四个边一一对正。每个直径测量框2的每个边的中点与锥形立柱1的表面接触，且两个横梁3位于同一侧且相互平行，此时，两个直径测量框2的与横梁3连接的边的中点便位于锥形立柱1的同一个母线b1b2上，且锥形立柱1的轴线a1a2在两个横梁3所在的平面内。然后，为给刻度盘6留出足够的空间，先在上方的横梁3和下方的横梁3上分别标定o1点和o2点，上方的横梁3与上方的直径测量框2的其中一个边的中点进行连接的端部和o1点之间的距离等于下方的横梁3与下方的直径测量框2的其中一个边的中点进行连接的端部和o2点之间的距离，从而相当于把母线b1b2外移至o1o2线的位置。接着，把铅垂线4的上端外移至一个c1点，并把刻度盘6的圆形刻度线7的圆心外移至c2点对应的正上方，然后把刻度盘6调整到水平位置。c1点与o1点之间的距离之比等于下方的直径测量框2的边长与上方的直径测量框2的边长之比，此时，c1c2线平行于锥形立柱1的轴线a1a2，从而相当于把轴线a1a2向外移至c1c2线的位置。最后，等到铅垂线4不再偏摆时，通过尖锥5指向的位于水平位置的刻度盘6上的圆形刻度线7和两个直径测量框2之间的距离来得到锥形立柱1的竖直度。优选地，每个横梁3上设置有刻度线，此时，可以在滑块14上设置一与万向节14的中心和圆形刻度线7的圆心对应的参考线，这个参考线指在的横梁3上的刻度线便为刻度盘6的圆形刻度线7的圆心对正的刻度线，从而方便标定o1点和o2点，并便于准确地移动铅垂线4和刻度盘6的圆形刻度线7的圆心到c1点和c2点。
继续参考图2，优选地，两个直径测量框2以四个边一一对正的方式通过一个连杆8连接在一起，且两个直径测量框2的位于其中一侧的边的中点分别与连杆8的两端进行铰接。通过连杆8连接的两个直径测量框2在套设于锥形立柱1上时，只需使连杆8贴在锥形立柱1的表面上，便能使与连杆8铰接的边的中点贴在锥形立柱1的表面，即连杆8便是位于母线b1b2上，且能保证两个直径测量框2的四个边一一对正。横梁3和连杆8可以连接在同一个边上的中点。
进一步地，本发明的两个直径测量框2的大小能够调整。从而能够提高适用性和使用过程的灵活性。优选地，参考图3，直径测量框2包括四个十字接头9和四个螺纹杆10，四个螺纹杆10依序活动套设于四个十字接头9上，以连接成矩形状；每个十字接头9能够沿着与其套接的两个螺纹杆10进行滑动，且每个螺纹杆10上于与其套接的两个十字接头9的一端各设置有一个螺母11。使用时，根据需要移动四个十字接头9的位置来调整四个螺纹杆10形成的正方形框的大小，调整好后，通过螺母11来进行限位，以保持稳定性。十字接头9和螺纹杆10的结构和具体连接方式可以为：每个十字接头9可以包括一个上套筒和一个位于上套筒的下方并与上套筒垂直连接的下套筒，此时，四个螺纹杆10包括两个上螺纹杆和两个下螺纹杆，两个上螺纹杆平行分布，其中两个十字接头9的上套筒套设于一个上螺纹杆上，且另外两个十字接头9的上套筒套设于另一个上螺纹杆上；每个上螺纹杆上于每个上套筒的一端设置有一个上螺母；两个下螺纹杆平行分布，其中两个十字接头的下套筒套设于一个下螺纹杆上，且另外两个十字接头的下套筒套设于另一个下螺纹杆上；每个下螺纹杆上于每个下套筒的一端设置有一个下螺母。进一步优选地，直径测量框2还包括四个刻度尺12，四个刻度尺12的一端各固定于一个十字接头9上，且四个刻度尺12各与一个螺纹杆10平行，每个刻度尺12的另一端活动设置。通过刻度尺12可以直接得到直径测量框2的具体边长，并能快速找到各个边的中点，以方便调整和使用，从而提高检测效率。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种锥形立柱竖直度的检测方法，其特征在于，包括：
步骤一，把两个呈正方形状的直径测量框上下分布地固定套设于锥形立柱上，下方的所述直径测量框的边长大于上方的所述直径测量框的边长，下方的所述直径测量框的四个边各与一个上方的所述直径测量框的边平行，每个所述直径测量框的每个边的中点与锥形立柱的表面接触；两个所述直径测量框的其中一侧的边的中点各与一个横梁的一端连接，每个所述横梁平行于与其连接的所述直径测量框所在的平面，且当两个所述直径测量框相互平行时，两个所述横梁也相互平行；
步骤二，在位于上方的所述横梁上标记一个o1点，并在位于下方的所述横梁上标记一个o2点，上方的所述横梁与上方的所述直径测量框进行连接的端部和o1点之间的距离等于下方的所述横梁与下方的所述直径测量框进行连接的端部和o2点之间的距离；
步骤三，把一个铅垂线的上端固定在上方的所述横梁的一个c1点上，并在所述铅垂线的下端挂设一尖锥；把一个设置有若干个同心分布的圆形刻度线的刻度盘水平地安装在下方的所述横梁上，并使刻度盘的圆形刻度线的圆心与下方的所述横梁的一个c2点对正，c1点和c2点位于o1点与o2点所在的直线的相同的一侧；c1点与o1点之间的距离与c2点与o2点之间的距离之比等于下方的所述直径测量框的边长与上方的所述直径测量框的边长之比；以及
步骤四，等到铅垂线不再偏摆时，通过尖锥指向的所述刻度盘上的所述圆形刻度线和两个所述直径测量框之间的距离来得到锥形立柱的竖直度。
2.根据权利要求1所述的锥形立柱竖直度的检测方法，其特征在于，在步骤一中，两个所述直径测量框的大小均能够调整。
3.根据权利要求2所述的锥形立柱竖直度的检测方法，其特征在于，在步骤一中，使两个所述直径测量框之间的距离为1米。
4.一种锥形立柱竖直度的检测装置，其特征在于，包括：
两个直径测量框，每个该直径测量框呈正方形状；其中一个该直径测量框的边长大于另一个该直径测量框的边长；
两个横梁，两个该横梁各与一个所述直径测量框的其中一个边的中点连接，每个所述横梁平行于与其连接的所述直径测量框所在的平面，且当两个所述直径测量框以两个所述横梁位于同一侧的方式相互平行时，两个所述横梁也相互平行；
滑块，其以能够移动的方式设置于位于下方的所述横梁上；
刻度盘，其通过一万向节设置于所述滑块上；该刻度盘上设置有若干个同心分布的圆形刻度线；以及
铅垂线，其上端以能够移动的方式设置于位于上方的所述横梁上，且该铅垂线的下端设置有一与所述刻度盘上的所述圆形刻度线对应的尖锥。
5.根据权利要求4所述的锥形立柱竖直度的检测装置，其特征在于，两个所述直径测量框以四个边一一对正的方式通过一个连杆连接在一起，且两个所述直径测量框的位于其中一侧的边的中点分别与所述连杆的两端进行铰接。
6.根据权利要求4所述的锥形立柱竖直度的检测装置，其特征在于，每个所述横梁上设置有刻度线。
7.根据权利要求4所述的锥形立柱竖直度的检测装置，其特征在于，所述刻度盘上设置有一水平仪。
8.根据权利要求4所述的锥形立柱竖直度的检测装置，其特征在于，所述直径测量框的大小能够调整。
9.根据权利要求8所述的锥形立柱竖直度的检测装置，其特征在于，所述直径测量框包括：
四个十字接头；以及
四个螺纹杆，四个该螺纹杆依序活动套设于四个所述十字接头上，以连接成矩形状；每个所述十字接头能够沿着与其套接的两个所述螺纹杆进行滑动，且每个所述螺纹杆上于与其套接的两个所述十字接头的一端各设置有一个螺母。
10.根据权利要求9所述的锥形立柱竖直度的检测装置，其特征在于，所述直径测量框还包括四个刻度尺，四个所述刻度尺的一端各固定于一个所述十字接头上，且四个所述刻度尺各与一个所述螺纹杆平行。
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