CN107076556A - 水准仪 - Google Patents

Abstract

一种水准仪包括框架，该框架具有顶部平坦表面、底部平坦表面、以及将顶部平坦表面联接至底部平坦表面的腹板。顶部平坦表面与底部平坦表面平行。该水准仪还包括由框架支承的指管。该指管具有纵向轴线和本体，纵向轴线穿过指管的中心，本体限定有用于容纳液体和指示器气泡的内部。该水准仪还包括多个LED，每个LED具有发光点，并且所述多个LED中的每个LED邻近于指管的端部定位，并且所述多个LED中的每个LED定向成使得发光点定位在指管的本体的内部内。

Description

水准仪

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年11月13日提交的美国临时专利申请No.62/079,062和于2015年7月21日提交的美国临时专利申请No.62/195,037的优先权，上述两项专利申请的全部内容通过参引并入本文。

背景技术

本发明涉及用于水准仪的指管，更具体地，本发明涉及可见度提高的指管。本发明还涉及具有用以照亮指管的LED的水准仪。

水准仪通常用于确定物体或表面是否相对于特定表面水平或者将物体调整成水平表面。水准仪通常用于测量和对准各种角度(例如，0度、30度、45度和90度)。水准仪通常包括指管，该指管包括有酒精(即，流体)和悬浮在酒精中的气泡。当水准仪倾斜时，气泡在指管中移位以表示水准仪是否处于期望的角度。对于低光照情况，一些水准仪包括光源以照亮指管并且提供提高的可见度和可读性。

发明内容

在一个实施方式中，本发明提供如下一种水准仪，该水准仪包括框架，该框架具有顶部平坦表面、底部平坦表面、以及将顶部平坦表面联接至底部平坦表面的腹板。顶部平坦表面与底部平坦表面平行。该水准仪还包括由框架支承的指管。指管具有纵向轴线和本体，其中，纵向轴线穿过指管的中心，本体限定有用于容纳液体和指示器气泡的内部。该水准仪还包括多个LED。每个LED具有发光点，并且所述多个LED中的每个LED邻近于指管的端部定位，并且所述多个LED中的每个LED定向成使得发光点定位在指管的本体的内部中。

在另一实施方式中，本发明提供如下一种水准仪，该水准仪包括框架，该框架具有顶部平坦表面、底部平坦表面、以及将顶部平坦表面联接至底部平坦表面的腹板。顶部平坦表面与底部平坦表面平行。该水准仪还包括多个指管，每个指管由框架支承，所述多个指管包括具有第一纵向轴线并且以第一指管取向定向的第一指管、以及具有第二纵向轴线并且以与第一指管取向不平行的第二指管取向定向的第二指管。该水准仪还包括与第一指管相关联的第一光源、以及与第二指管相关联的第二光源。该水准仪还包括电联接至所述多个光源的取向传感器。取向传感器构造成当该水准仪处于与第一指管取向对应的第一水准仪取向时打开第一光源以照亮第一指管，并且取向传感器构造成当该水准仪处于与第二指管取向对应的第二水准仪取向时打开第二光源以照亮第二指管。

在又一实施方式中，本发明提供如下一种水准仪，该水准仪包括框架，该框架具有顶部平坦表面、底部平坦表面、以及将顶部平坦表面联接至底部平坦表面的腹板。顶部平坦表面与底部平坦表面平行。该水准仪还包括由框架支承的指管。该水准仪还包括容纳在指管内的第一成分、容纳在指管内的第二成分、以及容纳在指管内的第三成分，其中，第二成分响应于该水准仪的取向而能够在第一成分内移动，第三成分与第一成分和第二成分相配合以提高第二成分在第一成分内的可见度。

通过考虑以下详细的描述及附图，本发明的其它特征和其它方面将变得明显。

附图说明

图1是具体实施本发明的水准仪的立体图。

图2是图1的水准仪的侧视图。

图3是沿着线3-3截取的图1的水准仪的侧视截面图。

图4是沿着线4-4截取的图1的水准仪的侧视截面图。

图5是图1的水准仪的示意框图。

图6是根据另一构型的图1的水准仪的示意框图。

图7是根据又一构型的图1的水准仪的示意框图。

图8是根据又一构型的图1的水准仪的示意框图。

图9示出了以第一构型布置的指管和LED。

图10示出了以第二构型布置的指管和LED。

图11示出了以第三构型布置的指管和两个LED。

图12示出了以第四构型布置的指管和LED。

图13示出了包括插入件的指管。

图14示出了包括反射条带的指管。

图15是示出可见度提高的具有气泡的指管的侧视图。

图16是示出扁平的指管的顶视平面图。

图17是沿着线17-17截取的图16的扁平的指管的截面图。

图18是图16的扁平的指管的侧视图。

图19是示出处于第一取向的环形指管的侧视图。

图20是处于第二取向的图5的环形指管的侧视立体图。

图21是处于水平位置的指管的侧视截面图。

图22是图21的指管的侧视截面图，其中，指管示出为处于相对于图21的水平位置的倾斜位置。

图23是包括固体指示器的指管的分解图。

图24是图23的指管的剖视立体图。

图25是数字水准仪的局部放大分解立体图。

图26是图25的数字水准仪的电子设备箱安装组件的分解图。

图27是图25的数字水准仪的部分分解端视图。

图28是图25的数字水准仪的放大后视图。

图29是用于水准仪的电池盒的立体图。

图30是图29的电池盒的放大剖视立体图，其示出了安装在水准仪内的电池箱。

图31是图29的电池盒的顶视平面图，其示出电池盒的盖被移除。

图32是水准仪的放大分解图。

图33是图32的水准仪的侧视平面图，其示出水准仪的框架内插入有卡座。

图34是图32的水准仪的侧视截面图，其示出了卡座的内部沟槽。

图35是磁体安装组件的立体图。

图36是图35的磁体安装组件的分解图。

图37是图35的磁体安装组件的放大截面图，其示出磁体安装组件被支承在图32的指管内。

在对本发明的任何实施方式进行详细的说明之前，应当理解的是，本发明在其应用方面不限于以下描述中阐述的或者附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施方式，并且能够以各种方式来实施或者执行本发明。此外，应当理解的是，本文中使用的用词和术语是为了用于进行描述，并且其不应当被视为是限制性的。

具体实施方式

图1至图2示出了水准仪10，水准仪10用于确定物体或表面是否相对于实际水平线水平或者将物体或表面调整成相对于实际水平线的水平表面。水准仪10可以用于测量和对准不同的角度，例如，0度和90度。在替代性实施方式中，水准仪10可以用于测量和对准另外的角度，例如，30度和45度。很明显地，各种用户和技术人员可以使用水准仪10来起各种矫平作用。

在示出的实施方式中，水准仪10是箱式水准仪，并且水准仪10具有框架12，框架12包括一对平行腹板14，所述一对平行腹板14联接至顶部平坦表面18和底部平坦表面22中的每一者。顶部平坦表面18与底部平坦表面22间隔开，并且顶部平坦表面18与底部平坦表面22大致平行。所述一对平行腹板14、顶部平坦表面18和底部平坦表面22限定水准仪10的中空的箱形内部。

框架12还支承有多个指管组件26、30。在示出的实施方式中，框架12支承有三个指管组件——平置的或水平的指管组件26、以及一对立置的或竖向的指管组件30。指管组件26、30中的每一者包括相应的指管34、38。水平的指管组件26的指管34或者0度或水平的指管是用于测量水平线(即，水平面)的平置的指管，并且如图3中示出的，其纵向轴线A与顶部平坦表面18和底部平坦表面22平行。竖向的指管组件30的指管38或90度指管或竖向的指管是用于测量竖向面(即，垂直面)的立置的指管，如图4中示出的，其各自的纵向轴线B垂直于顶部平坦表面18和底部平坦表面22。在其它实施方式中，框架12可以支承有更少或更多的指管组件及相应的指管。例如，下述一个或更多个额外的指管：所述指管各自的纵向轴线定向成相对于顶部平坦表面18和底部平坦表面22成30度或者45度。如图3和图4中示出的，指管34、38中的每一者容纳有液体42、气泡46和一系列标记50。气泡46悬浮在液体42中，并且气泡46用作关于标记50的指示器。在一些实施方式中，如下面论述的，可以用相对于彼此不可混溶的第一流体和第二流体来替代液体42和气泡46。另外，指管34、38中的每一者由玻璃、丙烯酸、塑料或者至少部分透明的其它材料制成以允许看见指管34、38内的液体42和气泡46。

当水准仪10的角度(以及因此指管34、38中的每一者的角度)相对于固定轴线(即，重力、实际水平线等)改变时，气泡46在指管34、38中的每一者内沿着长轴线A、B移动。指管34、38中的每一者能够用于确定待相对于水准仪10(即，固定轴线)被矫平的表面或物体的取向。气泡46相对于标记50的位置允许用户确定待相对于相应的指管34、38被矫平的表面或物体的取向。例如，当顶部平坦表面18与待被矫平的表面或物体接合时，当气泡46沿着水平的指管34的长轴线A在标记50之间居中时，待被矫平的表面或物体是平的(即，水平的)。

参照图3，在示出的实施方式中，水平的指管组件26还包括外安装结构54和内安装结构58。水平的指管组件26的指管34包括指管本体62、一对指管端盖66以及内套管70。指管本体62限定用于容纳液体42和气泡46的桶形膛孔或内部74。内套管70定位在膛孔74内，使得内套管70的外表面与膛孔74的表面相接触。所述一对指管端盖66中的各者在指管本体62的相反的端部处被接纳在膛孔74内以将液体42和气泡46保持在膛孔74内。

外安装结构54通过螺钉78紧固至框架12。外安装结构54具有大致U形结构，并且外安装结构54构造成被接纳在延伸贯穿顶部平坦表面18和所述一对腹板14的U形切口82中。内安装结构58也具有大致U形结构，并且内安装结构58由外安装结构54支承。内安装结构58相对于外安装结构54被调整，并且内安装结构58通过粘合剂被紧固在外安装结构54内。内安装结构58支承指管34。在一些实施方式中，外安装结构54包括卡扣配合件以将水平的指管组件26紧固至框架12，或者可以通过其它紧固方法进行紧固。在替代性实施方式中，可以通过用于将指管34保持就位的任何装置将指管34紧固至框架12，例如，通过带螺纹的固定螺钉或者粘合剂。

水平的指管组件26还包括紫外线(UV)光源。如图3中示出的，UV光源包括用于发出UV光的一对发光二极管86(LED)。在示出的实施方式中，LED沿着指管34的纵向轴线A对齐。LED 86各自被接纳在限定在各个指管端盖66中的相应的凹陷部或凹部90内，从而指管端盖66支承LED 86。每个LED 86具有延伸穿过内安装结构58中的相应的孔94的电引线。每个LED86构造成在接收到电力时在指管34内发出UV光。在一些实施方式中，LED 86可以发出波长介于大约375纳米与大约410纳米之间的光。在其它实施方式中，LED 86可以发出具有在UV光谱内(或者外)的其它波长的光。在替代性实施方式中，LED 86可以同时发出另外颜色(即，波长)的光，比如在可见光光谱内的光。在这种实施方式中，可见光可以是所期望的任何颜色。

指管组件26还包括紫外线(UV)敏感部件。UV敏感部件对UV光起反应，使得指管34对用户而言更加可见。在示出的实施方式中，UV敏感部件包括内套管70或者光亮剂套管。光亮剂套管70包括嵌入在其中的添加剂。在光亮剂套管70的制造过程中，可以将添加剂与构成内套管70的玻璃、丙烯酸、塑料或者其它材料相混合并且将添加剂分散在其内。添加剂致使由LED 86发出的UV光线在其被从指管34的轴线A向外传递时与内套管70起反应，使得指管34对用户而言更加可见。具体地，内套管70内的添加剂吸收由LED 86发出的UV光线的一部分。吸收的UV光与添加剂起反应，从而致使添加剂发出可见光。通过反应发出的可见光致使指管34变亮并且对用户而言更加可见。换言之，光亮剂套管70内的添加剂致使光亮剂套管70以及因此指管34发光(即，发荧光或者发冷光)，由此使得当暴露于由LED 86发出的UV光时指管34对用户而言更加可见。能够基于指管34的期望的发光颜色(例如，红色、蓝色等)来选择由LED 86发出的光的波长和指管34的相应的UV敏感部件。另外，UV光线的一部分在套管70内被反射回朝向指管34的轴线A，大部分被反射的UV光线最终被吸收，由此提高由LED 86发出的UV光线的分散程度和吸收程度。

继续参照图3，LED 86定位在指管34的相反的端部上并且沿着长轴线A对齐使得光对称地分布在指管34的膛孔74内并且由光亮剂套管70对称地反射，由此更加均匀地照亮整个指管34。指管端盖66均延伸到指管34中使得LED 86至少部分地延伸到指管本体62的膛孔74中。在示出的实施方式中，光亮剂套管70在指管本体62的膛孔74内定位成延伸在指管端盖66上。另外，LED 86在指管端盖66内被支承为使得每个LED 86的发光点被轴向地定位在光亮剂套管70内。发光点限定为由其中一个LED 86发出的光发射锥、光发射半球或者光发射球的最靠后的中心点(即，一个LED 86的光起始点)。换言之，光亮剂套管70在发光的所有的方向(在该示例中为半球)上围绕发光点使得由LED 86发出的大部分UV光与光亮剂套管70起反应或者被光亮剂套管70反射，从而提高在指管34内的分散程度，并且由此提高指管34的可见度。在替代性实施方式中，LED 86可以相对于指管34的纵向轴线A偏移并且相对于指管34的纵向轴线A倾斜使得光的中心在指管34内并未沿着轴线A直接轴向地指向，而是如图11中示出并且如下面描述的那样相对于长轴线A成一定角度并且朝向光亮剂套管70。这种构型能够实现UV光线在光亮剂套管70内的反射程度和分散程度提高。

在替代性实施方式中，除了光亮剂套管70外或者作为光亮剂套管70的替代，UV敏感部件包括直接嵌入在指管本体62内的添加剂。与光亮剂套管70相似，在指管34的制造过程中，可以将添加剂与构成指管34的玻璃、丙烯酸、塑料或者其它材料相混合并且将添加剂分散在其内。另外地或者替代性地，UV敏感部件(即，光亮剂套管70和/或指管本体62)可以包括涂覆于表面的涂层(例如，丙烯酸基底)。在这种实施方式中，涂层可以包括额外的添加剂以当暴露于UV光时提高发光的强度，或者替代性地，涂层可以是反射性的以提高在指管内的分散程度。

在另外的替代性实施方式中，除了光亮剂套管70外或者作为光亮剂套管70的替代，UV敏感部件包括容纳在指管34内的UV敏感液体而不是液体42。UV敏感液体帮助提高气泡46的可见度。在一些实施方式中，所述液体可以是荧光或磷光化学品。在替代性实施方式中，可以给液体42添加添加剂以使得液体42对UV敏感，使得当暴露于UV光时UV敏感液体发光(即，发荧光或者发冷光)，由此提高液体42与气泡46之间的对比效果。

在另外的替代性实施方式中，指管34可以包括两种液体(而不是液体42和气泡46)。第一液体填充指管34的大部分，并且第一液体是UV敏感液体。第二液体填充指管34的小部分，并且第二液体对UV光不敏感。此外，第二液体与第一液体不可混溶，从而这两种液体保持分离。当暴露于UV光时，第二液体在指管34内提供相对较暗的斑点。替代性地，第二液体能够对UV敏感，而第一液体能够对UV光不敏感。在这种实施方式中，当暴露于UV光时，第二液体比第一液体发光得更亮，使得气泡46在液体42内形成对比，从而提高气泡46的可见度。在指管34容纳有或者涂覆有UV敏感部件的实施方式中，第一液体和第二液体可以具有对比的颜色，其在指管34发光时变得更加可见。在另外的实施方式中，这两种液体都可以对UV敏感，但当暴露于UV光时具有不同的颜色和/或强度。替代性地，这两种液体都对UV光不敏感，但在一些颜色方面形成明显的对比。

参照图4，在示出的实施方式中，每个竖向的指管组件30还包括多个外安装结构154A、154B以及一对内安装结构或指管围绕件158。与水平的指管组件26的指管34相似，每个竖向的指管组件30的指管38包括筒形的指管本体162和一对指管端盖166，其中，指管本体162限定用于容纳液体42和气泡46的桶形膛孔或内部174。指管38被支承在所述一对内安装结构158之间。所述一对内安装结构158由玻璃、丙烯酸、塑料或者至少部分透明的其它材料制成以使得能够通过内安装结构158看见指管38。内安装结构158以及因而指管38被支承在所述多个外安装结构154A、154B之间。所述多个外安装结构154A、154B通过一对螺钉178被紧固在一起。每个竖向的指管组件30安装在延伸贯穿腹板14的圆形切口182中。每个外安装结构154A、154B限定用于观察指管38的观察窗口。在替代性实施方式中，可以通过用于将指管34保持就位的任何装置(例如，环氧树脂或其它粘合剂)将竖向的指管组件30的指管38紧固至框架12。

继续参照图4，与水平的指管组件26相似，一对指管端盖166中的每一者在指管本体162的相反的端部处被接纳在膛孔174内以将液体42和气泡46保持在膛孔174内。每个竖向的指管组件30还包括一对LED 186。LED 186均由内安装结构158支承，并且被接纳在当两个内安装结构158组合时限定而成的孔194内。孔194将LED 186与指管38的纵向轴线B对齐。与水平的指管组件26的LED 86相似，LED 186由每个指管端盖166限定的相应的凹陷部90至少部分地接纳，使得LED 186沿着指管38的纵向轴线B轴向地延伸到膛孔74中。具体地，每个LED 186的发光点轴向地定位在指管本体162内。LED 186可以构造成发出可见光、UV光或者任何其它类型的光以照亮指管38。

在替代性实施方式中，每个指管38可以包括与如上面描述的并且如图3中示出的水平的指管组件26的光亮剂套管70相似的光亮剂套管。此外，竖向的指管组件30的指管38可以包括如上面就水平的指管组件26所描述的UV敏感部件中的任何UV敏感部件以提高指管38、液体50和气泡46中的任一者或者所有的可见度。例如，指管本体162的内表面或外表面可以包括涂覆于表面的涂层(例如，丙烯酸基底)，该涂层在暴露于UV光时发光或者照亮。

在另外的替代性实施方式中，UV敏感部件包括嵌入在所述一对指管围绕件158内的添加剂。与水平的指管组件26的光亮剂套管70相似，在所述一对指管围绕件158的制造过程中，可以将添加剂与构成指管围绕件158的玻璃、丙烯酸、塑料或者其它材料相混合并且将添加剂分散在其内。另外地或者替代性地，UV敏感部件(即，光亮剂和/或指管本体162)可以包括涂覆于表面的涂层(例如，丙烯酸基底)。在这种实施方式中，涂层可以包括额外的添加剂以提高当暴露于UV光时发光的强度，或者替代性地，涂层可以是反射性的以提高在指管内的分散程度。

图9至图12示出了用于将LED 86、186相对于水平的指管组件和竖向的指管组件30的指管34、38定位的各种替代性构型。尽管是就水平组件26的LED 86和指管34进行说明和描述的，但所述构型同样适用于竖向的指管组件30的LED 186和指管38。如图9中示出的，单个LED 86邻近于相应的指管34的侧部定位(即，定位成与指管34的纵向轴线A在径向上间隔开)而不是包括一对LED 86。当LED 86朝向指管34发出UV光时，指管34和/或容纳在指管34内的液体42被照亮。气泡46(或者第二液体)投射出沿着指管34的截面的阴影。该阴影形成位于指管34内的对用户而言相对于标记50容易可见的带或条带196，因而提供提高的可见度和可读性。在一些实施方式中，LED 86由框架12支承。在其它实施方式中，LED 86可以由水平的指管组件26的内安装结构58或外安装结构54或者竖向的指管组件30的内安装结构158或外安装结构154A、154B支承。

如图10中示出的，在一些构型中，只有一个LED 86沿着指管34的纵向轴线A邻近于指管34的端部定位，而不是包括邻近于相反的两个端部定位的两个LED 86。当LED 86朝向指管34发出UV光时，UV光行进通过指管34以照亮指管34和/或容纳在指管34内的液体42。气泡46(或者第二液体)并未被照亮，因此其对用户而言容易可见。替代性地，气泡46可以被照亮，但为了形成对比，液体42对用户容易可见。尽管未示出，但LED 86可以由指管34的一个指管端盖66支承。

如图11中示出的，指管34与所述一对LED 86相关联。与图1至图4中示出的实施方式相似，一个LED 86邻近于指管34的各个端部定位。然而，LED 86相对于指管34的中心纵向轴线A倾斜。另外，LED 86相对于指管34的中心纵向轴线A偏移。在一些实施方式中，LED 86可以只相对于指管34的中心纵向轴线A倾斜或者偏移。尽管未示出，但LED 86可以由指管34的端盖66支承。指管端盖66的凹陷部90可以构造成相对于指管34的纵向轴线A倾斜和/或偏移以便于将LED 86支承为处于该取向。在一些实施方式中，指管端盖66的每个凹陷部90的轴线与指管34的纵向轴线A形成介于大约15度与大约45度之间的角度(例如，大约20度、大约25度、大约30度、大约35度以及大约40度)。在这种实施方式中，LED 86被接纳在凹陷部90内，使得每个LED 86与凹陷部90的相应的轴线同轴并且因而定向成相对于指管34的纵向轴线A成和凹陷部90的轴线与指管34的纵向轴线A之间的角度相对应的角度。这致使由LED 86发出的光相对于纵向轴线A成一定角度指向而不是沿着纵向轴线A直接轴向地指向。如果使用光亮剂套管70，则光的反射程度将会提高，从而提高光在指管34内的分散和吸收的效率。

如图12中示出的，单个LED 86通过光导管198与指管34连通。光导管198例如可以是能够传递光的管件、线缆(光纤)或者纤维。示出的光导管198将来自LED 86的光引导至指管34的两个端部。在其它实施方式中，光导管198可以将光只引导至指管34的一个端部。另外，光导管198允许LED 86定位在相对于指管34的任何位置处。在一些实施方式中，当光导管198与光亮剂套管70结合使用时，各个光导管198的发光点可以轴向地定位在光亮剂套管70内以反射由光导管198发出的所有的或者近乎所有的光，因而提高光在指管34内的分散和吸收的效率。

重新参照图3并且参照图5，水准仪10还包括电源98和按钮102(即，电力开关)。电源96和按钮102由水准仪10的框架12的所述一对腹板14支承。在示出的实施方式中，电源98是电池，或者如示出的实施方式中示出的，电源98是多个电池。电池98可以是可移除并且可更换的标准的AA或AAA电池(或者任何其它类型的电池，例如，锂电池)。在其它实施方式中，电池98可以是整合到水准仪10中的可充电的电池。如图5中示出的，水准仪10还包括控制器或处理器106(例如，PCB)。按钮102和LED 86、186联接至处理器106。第一次致动按钮102会转换至与水平的指管组件26的指管34对应的LED 86被开启的第一照明构型，由此仅照亮水平的指管组件26的指管34。第二次致动按钮102会转换至LED 86被关闭并且与竖向的指管组件30的指管38对应的LED 186被开启的第二照明构型，使得仅竖向的指管组件30的指管38被照亮。在一些实施方式中，第三次致动按钮102会重新转换至第一照明构型，而在其它实施方式中，所有的LED 86、186被关闭或者被开启。在一些实施方式中，将按钮102按压并且下压成处于压下位置预定量的时间会关闭所有的LED 86、186。处理器106还包括计时器，该计时器用以在设定的时间段结束之后(例如，大约1分钟、大约2分钟或者大约3分钟)自动地关闭所有的LED 86、186。应当理解的是，尽管将本发明描述为LED 86、186发出UV光，但在替代性实施方式中，LED 86、186可以发出可见光或者任何其它类型的光。

图6示出了水准仪10的替代性构型。按钮102是电力开关(即，接通/切断开关)，其电联接在电池98与LED 86、186之间。开关102由用户致动以选择性地开启和关闭所有的LED86、186以照亮指管34、38。在另外的替代性实施方式中，可以致动电力开关102以开启LED86、186设定的时间段(例如，大约1分钟、大约2分钟或者大约3分钟)。在这种实施方式中，在所述设定的时间段结束之后，LED 86、186会自动地关闭。

图7示出了水准仪10的另一替代性构型。示出的水准仪10还包括取向或位置传感器110。处理器106联接至LED 86、186和位置传感器110。位置传感器110操作成确定水准仪110相对于基准轴线(例如，重力或者实际水平线)的取向。在示出的实施方式中，位置传感器110是加速计。在其它实施方式中，还可以或者替代性地可以采用其它适合的位置传感器。处理器106构造成使得处理器106根据水准仪10的检测到的取向而选择性地给LED 86、186提供电力。例如，当水准仪10大致水平地定向时，处理器106可以开启与水平的指管组件26的0度指管34对应的LED 86。替代性地，当水准仪10大致竖向地定向时，处理器106可以开启与竖向的指管组件30的90度指管38对应的LED 186。在替代性实施方式中，当水准仪10以斜角定向时，处理器106可以开启与30度指管、45度指管和/或60度指管对应的LED。

图8示出了水准仪10的又一替代性构型。在水准仪10的该构型中，水准仪10包括单个光源或LED 86以及在LED 86与指管34、38之间延伸的光导管116。光导管116将来自LED86的UV光朝向指管34、38导引以选择性地照亮指管34、38。在替代性实施方式中，水准仪10可以包括在LED 86与指管34、38之间延伸的额外的光导管使得如图12中示出的指管34、38的两个端部都被照亮。在一些实施方式中，光导管116可以是形成在水准仪210的腹板中的沟槽。在其它实施方式中，光导管116可以是被支承在水准仪10的框架12内或者由水准仪10的框架12支承的管件、线缆(光纤)或者纤维。尽管在一些实施方式中只有一个LED 86示出为与所有的指管34、38连通，但可以使用LED阵列来照亮指管34、38。另外地或者替代性地，水准仪10可以包括多个LED(或者LED阵列)，每个LED通过光导管而照亮多个指管(例如，第一LED照亮竖向的指管组件30的指管38，第二LED照亮水平的指管组件26的指管34)。

图13至图24示出了各种指管，这些指管具有各种构造以提高可见度、准确度和可读性。可以用水准仪10来构造图15至图24的指管，其中，指管34、38被替代。可以用水准仪10和水准仪10的相应的基准面(即，顶部平坦表面18和底部平坦表面22)来构造图13至图24的指管，使得指管定向成确定表面是否是垂直的(即，竖向的)、平的(即，水平的)或者以任何其它期望的基准角度定向。图13至图24的指管可以由玻璃、透明的聚合物(例如，丙烯酸)、塑料或者另外的适合的材料形成。替代性地，可以用任何其它适合的工具、装置或结构来构造指管。

图13示出了用于与水准仪一起使用的另一构造的指管234。与上面论述的指管34、38相似，指管234包括液体242、气泡246和标记250。示出的指管234还包括定位在液体242内的插入件262。插入件262包括两个腿部266。气泡246被捕获在腿部266之间使得插入件262与气泡246一起相对于标记250移动。腿部266提供非常明显的线，该线表示出气泡246的相对于标记250的端部。在示出的实施方式中，腿部266是半透明的或者透明的使得光能够从指管234的一端穿过腿部266到达指管234的另一端。在一些实施方式中，腿部266还可以或者替代性地可以是带色的。另外地或者替代性地，腿部266可以包括嵌入在腿部266中或者涂覆在腿部266上的UV敏感部件使得当暴露于UV光时腿部266发光。在这种实施方式中，如上面描述的那样，可以由LED发出UV光。

图14示出了用于与水准仪一起使用的另一构造的指管334。与上面论述的指管34、38相似，指管334包括液体342、气泡346和标记458。示出的指管334还包括反射性条带362。反射性条带362围绕指管334的部分卷绕。在示出的实施方式中，反射性条带362邻近于指管334的端部围绕指管334的部分卷绕使得条带362并不与标记350发生干涉。条带362能够位于指管334内或者位于指管334外。每个反射性条带362包括内表面(即，面向指管334的表面)，该内表面是白色的或者由反射性颜色或材料制成。所述内表面反射来自光源(例如，LED)的光以提高光在指管334内的强度。在一些实施方式中，条带362的内表面可以包括当暴露于UV光时发光的UV敏感部件。另外地或者替代性地，可以使条带362的外表面(即，背离指管334的表面)变暗使得条带334不会分散用户的注意力。

图15示出了用于与水准仪一起使用的另一构造的指管400。指管400包括内部空腔，该内部空腔用于保持第一成分和第二成分。第一成分是第一流体404(例如，乙醇、矿油精等)，第二成分是第二流体408(例如，空气、液体等)。第一流体404和第二流体408相对不可混溶。第二流体408悬浮在第一流体404中，从而形成珠滴或者气泡412以用作倾斜指示器。第一流体404和第二流体408限定第二流体408的外表面与第一流体404的外表面之间的分界面414。指管400还包括被吸引至并且积聚在第二流体408的外表面上的第三成分或材料416。第三材料416可以是与第一流体404和第二流体408不可混溶的第三流体、颗粒、或者能够被吸引至第二流体408而不会被吸引至第一流体404的任何其它适合的材料，或者替代性地，第三材料416被第一流体104排斥。第三材料416可以部分地或者完全地围绕气泡412，换言之，第三材料416可以部分地或者完全地封装气泡的外表面，并且可以具有各种厚度。第三材料416使气泡412的周缘边界更明显以提供气泡412在指管400内的提高的可见度以及气泡412相对于指管400的一对标记线420的位置的提高的可读性。在一个实施方式中，第三材料416可以对UV敏感使得当暴露于对UV敏感的光时第三材料416发光或者照明。在另一实施方式中，第一流体404、第二流体408和第三材料416可以分别是油、水和肥皂(例如，洗碗皂)。在另一实施方式中，当第三材料416(例如通过从水准仪掉落、振动、搅动等)变得与气泡412的表面分离时，第三材料416构造成在预定量的时间内(例如，在少于大约3秒钟的时间内、在另一实施方式中在少于大约2秒钟的时间内、在另一实施方式中在少于大约1秒钟的时间内、在另一实施方式中在少于大约0.5秒钟的时间内)返回至气泡412的表面。

图16至图18示出了用于与水准仪一起使用的扁平的指管500。扁平的指管500包括透明的长形的块体502，块体502具有底侧部504、顶侧部506和一对竖向侧部508。如图17中示出的，块体502限定有T形内部空腔510。另外，与上述指管34相似，空腔510填充有第一流体520和用以用作倾斜指示器的气泡524或者不可混溶的第二流体。T形内部空腔510具有与竖向侧部508平行的第一竖向部分512、以及与顶侧部506平行的第二水平部分516。参照图16，第二部分516的宽度W2比第一部分512的宽度W1宽很多。另外，参照图17，第二部分516的高度H2比第一部分512的高度H1小很多(例如，第二部分516的高度H2可以小于一英寸的1/16，即，小于大约1.5mm)。因而，当从任一竖向侧部508观察气泡524时，第二部分516的可见度降至最低。在一些实施方式中，如上面就图15的指管400所描述的，图15的指管400的第三材料416可以用于提供图16至图18的指管500的气泡524的进一步的可见度。另外，第一部分512和第二部分516两者均呈凹入的桶形形状，从而当扁平的指管500水平时气泡524朝向第二部分516的中心定位。

在使用时，图16至图18的指管500通过迫使气泡524看起来——通常气泡524看起来表现得很小——表现得较大而提供提高的可见度。例如，从任一竖向侧部508观察(图18)，看见气泡524水平地延伸跨过空腔508的第一部分512，从而提供气泡524的提高的可见度。当从顶侧部506观察指管500时(图16)，气泡的一部分可以位于第二部分516中使得可以看见气泡524延伸跨过空腔508的第二部分516，这基于与第一部分512的宽度W1的尺寸相比(即，与没有第二部分516的扁平的指管相比)第二部分516的宽度W2的较大的尺寸可以提供气泡524的提高的可见度。因而，当如图16中示出的从顶侧部506观察气泡524时，第二部分516提供气泡524的提高的可见度以及气泡524相对于一对指示器线528的位置的提高的可读性。在没有第二部分516的情况下，气泡524会与第一部分512的宽度W1一样薄。因而，当从顶侧部506观察时，会很难看到和读取气泡524。

图19至图20示出了用于与水准仪一起使用的环形指管600。环形指管600包括盘形本体604。本体604限定有截面面积改变的环形内部空腔606。与如上面论述的图15的指管400相似，内部空腔606容纳有第一流体608和空气610或者替代性地与第一流体608不可混溶的第二流体。内部空腔606具有第一部分612和与第一部分612相对的第二部分616。第一部分612的第一宽度A1限定第一截面面积，第二部分616的第二宽度A2限定第二截面面积。环形指管600还具有居中地定位在内部空腔606内并且非对称地延伸到第一部分612和第二部分616中的中央固体部分618。固体部分618延伸到空腔606的第二部分616中比延伸到第一部分612中远，使得第一宽度A1比第二宽度A2宽。由于空腔606的深度(即，垂直于图19至图20的尺寸)是均匀的，因此第一截面面积比第二截面面积大。这样，第一部分612的容积比第二部分616大。由于第一部分612与第二部分616之间的容积差，如图20中示出的，将环形指管600从图19中示出的第一位置倾斜至图20中示出的第二位置会使流体608从第一部分612移位至第二部分616，从而导致占据第一部分612的流体608的量有小的改变(其为第一部分612中的流体的总量的函数)，同时导致占据第二部分616的流体608的量有大的改变(其为第二部分616中的流体的总量的函数)。换言之，当流体608被迫使通过第二部分616时，第一部分612中的流体608的弯月面622或者液面(即，第一流体608与空气610相接触的区域)的高度的小的改变会导致第二部分616中的流体608的弯月面626的高度的大的改变。因而，由于空腔606的第二部分616中的流体的高度的大的改变，环形指管600的小的角度改变具有提高的可察觉性和可读性。这样，通过使用环形指管600能够更准确地测量表面以进行矫平或者垂直。在一些实施方式中，空腔在第一部分612处的深度(即，垂直于图19的尺寸)可以比空腔在第二部分616处的深度大以提供第一部分612与第二部分616之间的较大的容积差并且导致第二部分616中的流体608的高度的较大的改变。

环形指管600可以包括围绕环形指管600沿周向定位的指示器标记(未示出)，所述指示器标记用空腔606内的流体608的量进行标定以当指管600是平的(即，水平的)时进行指示。替代性地，指示器标记可以围绕指管600设置在指管围绕件或者支承指管300的水准仪上。另外，由于连续的环形空腔606，因此环形指管600不但可以用作平置的指管而且可以用作立置的指管以确定水平线或者竖向面而不需要重新定向指管或者使用单独的指管。

图21至图22示出了用于与水准仪一起使用的指管700。指管700包括本体704，本体704限定有内部空腔708。如图21中示出的，当指管700水平时，内部空腔708具有用于容纳第一流体712的第一部分710和用于容纳空气716或替代性地不可混溶的第二流体的第二部分714。第一流体712限定第一液面720。指管700还包括基准线722，基准线722用以当如图21中示出的液面720与基准线722对齐或者平行时表示指管700是水平的。该指管还包括多个间隔开的障碍物724，所述多个间隔开的障碍物724限定位于障碍物724之间的多个窄沟槽728。窄沟槽728将空腔708的第一部分710和第二部分714流体地连接。障碍物724能够将截面面积以及因而第一部分410与第二部分714之间的容积减小至窄沟槽728的截面面积和容积。因而，当指管700倾斜时，如图22中示出的，第一流体712向上移动通过窄沟槽728使得液面720与基准线722之间的高度H3增大。由于窄沟槽728，液面720的可见度和指管700的可读性能够得到提高。这样，用户能够更容易并且更准确地确定液面420是否与基准线722对齐，并且因此用户能够更准确地确定测量的表面是平的还是垂直的。

图23至图24示出了用于与水准仪一起使用的指管800。指管800包括透明的筒状本体802，筒状本体802具有内膛孔804，内膛孔804构造成用以保持第一成分。在示出的实施方式中，第一成分是流体(例如，乙醇、矿油精等)。固体“气泡”或者指示器808悬浮在所述流体中。固体指示器808包括第二成分和第三成分。第二成分是球体812，第三成分是配装在球体812上的外围绕件816。固体指示器808替代标准的酒精水准仪工具的气泡。外围绕件816是立方体，其具有一对相反的端面824、以及在端面824之间延伸的四个纵向面828。每个纵向面828限定有圆形窗口832。球体812由致密材料(例如，金属、硬塑料等)形成并且是实心的，不过在一些实施方式中可以采用中空的球体。

如图24中示出的，球体812在立方体816内定位成使得球体812由立方体816部分地封装。球体812从圆形窗口832中部分地突出。球体812在立方体816内自由地旋转使得球体812能够沿着膛孔804的内表面滚动，由此允许指示器808在指管800的筒状本体802内轴向地移动。当指管800相对于所测量的轴线倾斜时，指示器808朝向指管800的下端移动。膛孔804的内表面呈凹入或桶形形状，所述凹入或桶形形状允许指示器808在指管800平行于所测量的轴线时朝向膛孔804的中心定位。在使用时，与使用气泡的水准仪相似，当指示器808落在本体802上的一对指示器标记或指示器线之间时，表示表面是平的或者垂直的。端面824与指管800的筒状本体802上的指示器线平行。因而，可以容易地确定端面824与相应的指示器线之间的距离，从而提高与球体812或者气泡相比的可读性。另外，能够选择立方体820的颜色和用于制造立方体820的材料以保证立方体820在通常的或期望的光照情况下显眼突出并且容易可见。因此，立方体820给指管800内的指示器808提供提高的可见度和准确度。在替代性实施方式中，球体812和立方体820中的一者或两者可以包括UV敏感部件，如上面所描述的，UV敏感部件当暴露于UV光时会发光。

图25至图28示出了数字水准仪910，数字水准仪910用于确定物体或表面是否相对于实际水平线水平或者将物体或表面调整成相对于实际水平线而言水平的表面。水准仪910可以用于测量和对准不同的角度，例如，0度和90度。在替代性实施方式中，水准仪910可以用于测量和对准另外的角度，例如，30度和45度。在另外的替代性实施方式中，水准仪910可以用于测量和对准介于0度与90度之间的所有的角度。显而易见的是，各种用户和技术人员可以使用水准仪910以起各种矫平作用。

参照图27，在示出的实施方式中，水准仪910是箱式水准仪，并且水准仪910具有框架912，框架912包括前腹板914和后腹板916，前腹板914和后腹板916联接至顶部平坦表面918和底部平坦表面922中的每一者。前腹板914与后腹板916间隔开并且大致平行。顶部平坦表面918与底部平坦表面922间隔开，并且顶部平坦表面918大致平行于底部平坦表面922。所述一对平行的腹板914、顶部平坦表面918和底部平坦表面922限定水准仪910的中空的箱形内部。一对顶肋状部930和一对底肋状部934从前腹板914和后腹板916向内突出。肋状部930、934沿着框架912的长度并且平行于顶部平坦表面918和底部平坦表面922纵向地延伸。如图25中示出的，前腹板914限定有前开口938，后腹板916限定有后开口942。电池盒门(未示出)构造成可拆装地覆盖后开口942。

参照图25至图26，数字水准仪910还包括电子设备箱组件950，电子设备箱组件950包括电子设备箱954和横臂958。电子设备箱954包括前面板962和用于支承电子设备——比如控制器、数字显示器和控制装置(未示出)——的背部966。数字显示器可以构造成显示水准仪910的取向，比如相对于实际竖向面(即，重力)或者实际水平线(即，相对于重力成90度)所形成的角度。

横臂958包括水平部分970和竖向部分974，其中，每个竖向部分974从水平部分970的相反的端部垂直地延伸。保持部分978从各个竖向部分974的各个端部延伸，并且保持部分978的宽度约等于限定在前腹板914与后腹板916之间的间隔。通过将横臂958沿着水准仪910的长度插入到框架912的内部中，横臂958被接纳在框架912内使得两个保持部分978沿着所述一对顶肋状部930滑动而另外两个保持部分978沿着所述一对底肋状部934滑动，由此如图27中示出的将横臂958竖向地支承和对准在框架912的内部内。

就电子设备箱954而言，前面板962联接至背部966，并且前面板962延伸超出背部966的周缘以便限定唇缘982。背部966配装通过水准仪910的前开口938，使得唇缘982围绕前开口938抵靠前腹板914。背部966具有背表面986，并且背部966限定有一对电池盒990以及沟槽992。沟槽992沿着背表面986的纵向中心延伸，并且沟槽992接纳横臂958的水平部分970以将电子设备箱954对准和支承在前开口938内。一对销钉994定位在沟槽992内。各个销钉994由横臂958的水平部分970中的销钉孔996接纳以帮助当将电子设备箱954配装在前开口938内时将横臂958与电子设备箱954对准。

参照图26和图28，数字水准仪910还包括用于将电子设备箱954联接至横臂958的一对紧固件998。紧固件998提供电子设备箱954的唇缘982与位于框架912的前腹板914上的横臂958之间的夹紧力以将电子设备箱954保持至框架912。紧固件998可以是带螺纹的螺钉、铆钉或者另外类型的紧固件。替代性地，电子设备箱954和横臂958可以通过粘合剂(例如，环氧树脂)联接在一起。

为了组装数字水准仪910，仅需将横臂958纵向地插入到框架912的内部中，使得保持部分978对横臂958进行对准并且阻止横臂958在竖向上移动。横臂958沿着肋状部930、934滑动直到横臂958邻近于前开口938和后开口942定位为止。电子设备箱954的背部966然后插入到前开口938中，使得沟槽992接纳横臂958的水平部分970并且销钉孔996接纳销钉994，由此将横臂958与电子设备箱954对准。电子设备箱954的唇缘982抵靠前腹板914。紧固件998然后插入穿过后开口942(图28)并且用于将横臂958联接至电子设备箱954，并且紧固件998提供唇缘982与横臂958之间的夹紧力以将电子设备箱954在前开口938内保持至框架912。最后，后开口942由电池盒门(未示出)覆盖以隐藏紧固件998并且阻止杂质进入框架912的内部。

图29至图31示出了用于与水准仪1010——其与图25至图28的水准仪910相似——一起使用的电池箱1000。具体地，参照图30，水准仪1010是箱式水准仪，并且水准仪1010具有框架1012，框架1012包括前腹板1014和后腹板1016，前腹板1014和后腹板1016联接至顶部平坦表面(未示出)和底部平坦表面(未示出)中的每一者。前腹板1014和后腹板1016间隔开并且大致平行。顶部平坦表面与底部平坦表面间隔开，并且顶部平坦表面大致平行于底部平坦表面。前腹板1014和后腹板、顶部平坦表面以及底部平坦表面限定水准仪1010的中空的箱形内部。一对肋状部1020(图30中仅示出了一个肋状部)从前腹板1014向内突出。肋状部1020沿着框架1012的长度并且平行于顶部平坦表面和底部平坦表面纵向地延伸。后腹板1016还可以限定有与从前腹板1014延伸的肋状部1020镜像的另一对肋状部(未示出)。后腹板1016限定有电池箱开口1024。前腹板1014限定有按钮开口1028。

电池箱1000包括第一部分1032、第二部分1036和电池盒盖1040。第一部分1032限定有一对沟槽1044，所述一对沟槽1044间隔开的距离与框架1012上的所述一对肋状部1020间隔开的距离相同。第一部分1032可以被接纳在框架1012的敞开的端部(未示出)内使得沟槽1044接纳框架1012的肋状部1020以将第一部分1032对准成在肋状部1020上沿着框架1012的长度滑动。替代性地，第一部分1032可以被接纳在电池箱开口1024内并且与肋状部1020对准。第一部分1032和第二部分1036限定用于接纳电池1048的电池盒。第一部分1032还限定有用于按钮1072的孔1052。第一部分1032在框架1012内安装并且对准成使得第一部分1032中的孔1052与按钮开口1028对准使得按钮1072延伸穿过按钮开口1028。

参照图30至图31，第二部分1036包括三个凸出部1056，这三个凸出部1056具有开口，所述开口与第一部分1032中的相应的带螺纹的膛孔对准。每个凸出部1056中的开口和第一部分1032中的相应的带螺纹的膛孔接纳带螺纹的紧固件1060以将第二部分1036连接至第一部分1032。第二部分1036还包括唇缘1064，唇缘1064围绕电池箱开口1024的周缘延伸。当紧固件1060被拧紧时，第二部分1036的唇缘1064和第一部分的外壁1066将后腹板1016围绕电池箱开口1024的周缘夹紧，由此将电池箱1000在电池箱开口1024内紧固至框架1012并且阻止电池箱1000沿着肋状部1020纵向地滑动。电池盒盖1040可定位在第二部分1036上以覆盖电池盒。然后使用电池盒盖紧固件1068将电池盒盖1040联接至电池箱1000的第二部分1036，由此将电池1048保持在电池盒内并且阻止杂质引入。

为了将电池箱1000组装至水准仪1010，仅需将第一部分1032从框架1012的敞开的端部插入到框架1012的内部中，使得沟槽1044接纳肋状部1020并且沿着肋状部1020滑动，从而将第一部分1032横向地对准在框架1012内。然后将第一部分1032在框架1012的内部内定位成邻近于电池箱开口1024使得按钮1072延伸穿过按钮开口1028。然后将第二部分1036插入穿过电池箱开口1024使得凸出部1056上的开口与第一部分1032上的开口对准。拧紧紧固件1060能够将第一部分1032联接至第二部分1036，并且由此将后腹板1016夹紧在第二部分1036的唇缘1064与第一部分1032的外壁1066之间，从而将电池箱1000紧固至水准仪1010的框架1012。然后将电池盒盖1040定位在电池盒上，并且通过电池盒盖紧固件1068将电池盒盖1040紧固至第二部分1036。

图32至图37示出了水准仪1110，水准仪1110用于确定物体或表面相对于实际水平线是否水平或者将物体或表面调整成相对于实际水平线的水平表面。水准仪1110可以用于测量和对准不同的角度，例如，0度和90度。在替代性实施方式中，水准仪1110可以用于测量和对准另外的角度，例如，30度和45度。显而易见的是，各种用户和技术人员可以使用水准仪1110以起各种矫平作用。

参照图32，在示出的实施方式中，水准仪1110是箱式水准仪，并且水准仪1110具有与图25至图28的框架912大致相似的框架1112。具体地，图32中示出的水准仪1110的框架1112包括前腹板1114和后腹板1116，前腹板1114和后腹板1116联接至顶部平坦表面1118和底部平坦表面1122中的每一者。前腹板1114和后腹板1116间隔开并且大致平行。顶部平坦表面1118与底部平坦表面1122间隔开，并且顶部平坦表面1118与底部平坦表面1122大致平行。所述一对平行的腹板1114、顶部平坦表面1118以及底部平坦表面1122限定水准仪1110的中空的箱形内部。一对顶肋状部1126和一对底肋状部1128从前腹板1114和后腹板1116向内突出。肋状部1126、1128沿着框架1112的长度延伸，并且平行于顶部平坦表面1118和底部平坦表面1122。前腹板1114限定有前开口1130，后腹板1116限定有后开口1132。如图32中示出的，前开口1130和后开口1132大致对准。

继续参照图32，水准仪1110包括指管1134和指管安装组件1138。指管安装组件1138包括安装卡座1142、前指管围绕件1146和后指管围绕件1150。安装卡座1142具有竖向腹板1154和形成大致I形本体的一对凸缘1158。竖向腹板1154限定有用于接纳指管1134(图33)的指管安装开口1160。安装卡座1142被接纳在框架1112的敞开的端部内以便通过顶肋状部1126和底肋状部1128中的一者来对准和捕获各个凸缘1158，从而允许安装卡座1142沿着框架1112的长度滑动。安装卡座1142通过一对紧固件1162被紧固至框架。安装卡座1142限定有一对注入孔1166，所述一对注入孔1166各自与用于接纳环氧树脂的相应的内部沟槽1170(图34)流体连通。每个内部沟槽1170限定有第一对出口1174和第二对出口1178。第一对出口1174邻近于指管安装开口1160以大致围绕指管1134的周缘提供环氧树脂以将指管1134紧固在安装卡座1142中的指管安装开口1160内。第二对出口1178邻近于框架1112定位以大致在安装卡座1142与框架1112之间提供环氧树脂。

后指管围绕件1150包括卡扣构件1186、注入孔销钉1188和观察窗口。后指管围绕件1150能够以可拆装的方式接纳在后开口1132内。当被接纳在后开口1132内时，注入孔销钉1188被接纳在注入孔1166内。卡扣构件1186与安装卡座1142上的相应的凸部(未示出)接合以将后指管围绕件1150紧固在后腹板1116中的后开口1132内。类似地，前指管围绕件1146包括卡扣构件1196、注入孔销钉1198和观察窗口，并且前指管围绕件1146能够以可拆装的方式接纳在前开口1130内。当被接纳在前腹板1114中的前开口1130内时，注入孔销钉1198延伸到注入孔1166中。卡扣构件1196与安装卡座1142上的凸部1194接合以将前指管围绕件1146紧固在前腹板1114中的前开口1130内并且将指管1134保持在指管安装开口1160内。前指管围绕件1146和后指管围绕件1150均采用热塑性弹性体(TPE)包覆成型而被同时模制。

为了将指管安装组件1138与框架1112组装在一起，仅需将安装卡座1142插入到框架1112的指管安装端部开口1160中，并且将安装卡座1142滑动到邻近于框架1112中的前开口1130和后开口1132的位置中。然后通过紧固件1162将安装卡座1142紧固至框架1112。接着，将指管1134插入穿过框架1112中的前指管开口1130或者后指管开口1132，并且将指管1134接纳在安装卡座1142的指管安装开口1160内。起初用氰基丙烯酸盐粘合剂(例如，超强力胶水)或者类似的粘合剂来固定指管1134。然后，将后指管围绕件1150插入到框架1112中的后开口1132中，并且通过卡扣构件1186和相应的凸部将后指管围绕件1150紧固至安装卡座1142。然后将环氧树脂或者类似的粘合剂喷射到安装卡座1142中的每个注入孔1166中以便流动通过内部沟槽1170。环氧树脂经由第一对出口1174排出，从而在指管1134与安装卡座1142之间围绕指管1134的外周缘提供和引导环氧树脂。环氧树脂还经由第二对出口1178排出，从而在安装卡座1142与框架1112之间提供环氧树脂。最后，将前指管围绕件1146插入穿过前开口1130，并且通过卡扣构件1196和相应的凸部1194将前指管围绕件1146紧固至安装卡座1142。

参照图35至图37，水准仪1110还包括磁体安装组件1200。磁体安装组件1200包括磁体安装本体1204、一对磁体1208以及系带1212。磁体1208是钕磁体，并且系带1212由钢制成。磁体安装本体1204具有基部1216和多个外壁1220，所述多个外壁1220从基部1216延伸以限定用于接纳和保持每个磁体1208的凹部。磁体1208由半壁1224间隔开，并且由系带1212连接以形成磁路。系带1212还由外壁1220接纳。由系带1212形成的磁路能够提高磁体1208的磁性保持强度。磁体安装本体1204还包括从基部1216延伸的四个弹性挠性卡扣臂1232以及从基部1216和外壁1220延伸的多个突出部1228。磁体安装组件1200能够接纳在由底部平坦表面1122限定的磁体安装组件孔1236内。当磁体安装组件1200插入到磁体安装组件孔1236中时，弹性挠性卡扣臂1232由于相应的底肋状部1128而向内挠曲并且卡扣超过底肋状部1128，由此将所述一对底肋状部1128挤压在卡扣臂1232与突出部1228之间。突出部1228抵靠底肋状部1128以阻止磁体安装组件1200过度插入穿过磁体安装组件孔1236。当磁体安装组件1200紧固就位时，基部1216的底表面与框架1112的底部平坦表面1122大致齐平。

为了将磁体安装组件1200与框架1112组装在一起，仅需将磁体1208插入到由外壁1220和半壁1224限定的相应的凹部中。然后将系带1212插入到所述凹部中，并且将磁体1208磁性地连接。可以通过粘合剂将磁体1208和系带1212保持就位。当磁体1208和系带1212就位时，将磁体安装组件1200插入到磁体安装组件孔1236中，致使卡扣臂1232向内挠曲并且卡扣超过每个相应的底肋状部1128，由此将磁体安装组件1200紧固至框架1112。然后可以将水准仪1110的底部平坦表面1122安置成抵靠铁磁表面(例如，铁管)使得磁体1208将水准仪1110保持就位。

尽管参照一些优选实施方式对本发明进行了详细的描述，但在如所描述的本发明的一个或更多个独立的方面的范围和精神内存在变型和改型。例如，可以以任何可行的组合方式来组合所描述的各种构型的水准仪和指管中的每种构型的水准仪和指管的特征以获得具有各种所描述的特征的任何组合的指管或包括指管的水准仪。

此外，尽管具体就UV光对本发明进行了描述，但也可以使用其它类型的光和/或光敏部件。例如，指管能够包括或者容纳当暴露于特定波长的光——不管光是否在UV光谱中——时会发冷光或者发荧光的任何复合物/化学品。

此外，尽管具体就构造成测量0度和90度的指管组件对本发明进行了描述，但可以使用构造成测量各种角度的其它指管。例如，指管能够例如以30度和45度定向以测量和对准这些角度。

此外，尽管上面说明和描述的水准仪10是箱式水准仪，但本发明也可以应用于其它类型的水准仪，比如鱼雷水准仪、石工水准仪、I梁水准仪、万能水准仪等。

另外，本文中提供的附图将指管示出为是大致筒形的。然而，如本领域普通技术人员将认识到的，指管的内膛孔优选地呈桶形形状以允许气泡在指管平行于实际水平线定向时定位在中心处。

所附权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (24)

1.一种水准仪，包括：

框架，所述框架包括顶部平坦表面、底部平坦表面、以及将所述顶部平坦表面联接至所述底部平坦表面的腹板，所述顶部平坦表面与所述底部平坦表面平行；

指管，所述指管由所述框架支承，所述指管具有纵向轴线和本体，所述纵向轴线穿过所述指管的中心，所述本体限定有用于容纳液体和指示器气泡的内部；以及

多个LED，每个LED具有发光点，并且所述多个LED中的每个LED邻近于所述指管的端部定位，并且所述多个LED中的每个LED定向成使得所述发光点定位在所述指管的所述本体的所述内部中。

2.根据权利要求1所述的水准仪，其中，所述指管还包括多个端盖，其中，在所述指管的所述本体的各个端部处定位有一个端盖，其中，各个端盖将所述多个LED中的一个LED相对于所述指管支承。

3.根据权利要求2所述的水准仪，其中，每个端盖至少部分地延伸到所述本体的所述内部中，其中，每个端盖限定有凹陷部，所述凹陷部至少部分地延伸到所述本体的所述内部中并且至少部分地接纳所述多个LED中的相应的一个LED。

4.根据权利要求1所述的水准仪，其中，所述多个LED中的每个LED沿着所述指管的所述纵向轴线对齐。

5.根据权利要求1所述的水准仪，其中，所述水准仪还包括光敏部件，所述光敏部件响应于暴露于由所述多个LED发出的光而发光以照亮所述指管的所述本体、所述液体和所述指示器气泡中的至少一者。

6.根据权利要求5所述的水准仪，其中，所述光敏部件包括定位在所述指管的所述本体的所述内部内的套管，所述套管反射由所述LED发出的光的至少一部分以提高所述光在所述指管内的分散度。

7.根据权利要求5所述的水准仪，其中，由所述多个LED发出的光包括UV光，其中，所述UV光的波长介于大约375纳米与大约410纳米之间，并且其中，所述光敏部件响应于暴露于所述UV光而发出可见光。

8.根据权利要求1所述的水准仪，其中，所述流体包括光敏部件，所述光敏部件响应于暴露于由所述多个LED发出的光而发出可见光以照亮所述指管的所述本体、所述液体和所述指示器气泡中的至少一者。

9.一种水准仪，包括：

框架，所述框架包括顶部平坦表面、底部平坦表面、以及将所述顶部平坦表面联接至所述底部平坦表面的腹板，所述顶部平坦表面与所述底部平坦表面平行；

多个指管，每个指管由所述框架支承，所述多个指管包括具有第一纵向轴线并且以第一指管取向定向的第一指管、以及具有第二纵向轴线并且以与所述第一指管取向不平行的第二指管取向定向的第二指管；

第一光源，所述第一光源与所述第一指管相关联；

第二光源，所述第二光源与所述第二指管相关联；以及

取向传感器，所述取向传感器构造成当所述水准仪定向成处于与所述第一指管取向对应的第一水准仪取向时打开所述第一光源以照亮所述第一指管，所述取向传感器构造成当所述水准仪定向成处于与所述第二指管取向对应的第二水准仪取向时打开所述第二光源以照亮所述第二指管。

10.根据权利要求9所述的水准仪，其中，在所述第一指管取向中，所述第一指管的纵向轴线平行于所述顶部平坦表面，并且其中，在所述第二指管取向中，所述第二指管的纵向轴线垂直于所述顶部平坦表面。

11.根据权利要求9所述的水准仪，其中，所述取向传感器包括加速计。

12.根据权利要求9所述的水准仪，还包括控制器，其中，所述第一光源、所述第二光源和所述取向传感器联接至所述控制器。

13.根据权利要求9所述的水准仪，其中，所述指管还包括多个端盖，其中，在所述第一指管和所述第二指管中的一者的各个端部处定位有一个端盖，其中，各个端盖将所述第一光源和所述第二光源中的一者相对于所述指管支承。

14.根据权利要求9所述的水准仪，其中，所述第一光源和所述第二光源中的每一者具有发光点，并且其中，所述第一光源和所述第二光源中的每一者邻近于所述第一指管和所述第二指管中的一者的端部定位，并且所述第一光源和所述第二光源中的每一者定向成使得所述发光点定位在所述指管的所述本体的所述内部中。

15.根据权利要求9所述的水准仪，其中，所述水准仪还包括光敏部件，所述光敏部件与由所述第一光源和所述第二光源中的一者发出的光起反应以照亮所述第一指管和所述第二指管中的相应的一个指管。

16.一种水准仪，包括：

框架，所述框架包括顶部平坦表面、底部平坦表面、以及将所述顶部平坦表面联接至所述底部平坦表面的腹板，所述顶部平坦表面与所述底部平坦表面平行；

指管，所述指管由所述框架支承；

第一成分，所述第一成分容纳在所述指管内；

第二成分，所述第二成分容纳在所述指管内，并且所述第二成分响应于所述水准仪的取向而能够在所述第一成分内移动；以及

第三成分，所述第三成分容纳在所述指管内，并且所述第三成分与所述第一成分和所述第二成分相配合以提高所述第二成分在所述第一成分内的可见度。

17.根据权利要求16所述的水准仪，其中，所述第一成分是第一流体，所述第二成分是与所述第一成分不可混溶的第二流体，所述第二流体形成珠滴。

18.根据权利要求17所述的水准仪，其中，所述第三成分是相对于所述第一流体和所述第二流体二者均不可混溶的第三流体。

19.根据权利要求17所述的水准仪，其中，所述第三成分包括固体颗粒。

20.根据权利要求16所述的水准仪，其中，所述第二成分具有限定在所述第一成分与所述第二成分之间的分界面处的外表面，其中，所述第三成分被选用以积聚在所述分界面处以至少部分地覆盖所述外表面并且使所述第二成分的所述外表面更明显。

21.根据权利要求20所述的水准仪，其中，所述第三成分构造成使得如果所述第三成分变得与所述第二成分的所述外表面分离则所述第三成分在预定量的时间内返回至所述第二成分。

22.根据权利要求16所述的水准仪，其中，所述第一成分是油，所述第二成分是水，所述第三成分是肥皂。

23.根据权利要求16所述的水准仪，其中，所述第一成分是流体，所述第二成分是实心球体，所述第三成分是部分地封装所述球体的固体外围绕件。

24.根据权利要求23所述的水准仪，其中，所述固体外围绕件限定有窗口，所述实心球体从所述窗口部分地延伸出来以允许所述实心球体和所述固体外围绕件在所述水准仪倾斜时在所述指管内滚动。