CN107576310A - 设磁铁指示管加热机构的水平仪及其误差消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水平仪。一种设磁铁指示管加热机构的水平仪，包括基座、指示管加热结构、检测指示管温度的温度传感器和控制单元，基座内设有指示管，指示管内设有气泡和填充有液体，指示管加热结构包括导热性包裹在指示管外的铁壳、可滑动地套设在铁壳外的金属刮叉和驱动金属刮叉往复移动的驱动机构，铁壳设有观测气泡位置用的避让槽，控制单元在温度传感器检测到指示管的温度低于设定值时控制驱动机构去驱动金属刮叉移动，基座内设有容纳孔，容纳孔内设有磁铁。本发明具有能够可靠地固定在铁磁体上的当环境温度偏低时能够对指示管进行加热的优点，解决了现有的水平仪不能够对指示管进行加热来抵御温度降低而导致的误差的问题。

Description

设磁铁指示管加热机构的水平仪及其误差消除方法

技术领域

本发明涉及水平仪，尤其涉及一种设磁铁指示管加热机构的水平仪。

背景技术

水平仪是用于测量物体是否水平的仪器。在公开号为CN101970986A的专利文件中即公开了一种现有的水平仪。水平仪包括基座，基座内设有指示管，指示管内设有气泡和填充有液体。使用时将基座搁置在被测物体上，通过观察气泡的位置来判断物体是否水平。水平仪的精度受指示管的直径影响，直径越大则精度越高，精度越高则误差越小也即测量出的数据的准确度越好。而水平仪在实际使用者会适用于温度低于要求的环境中，此时由于温度的影响而导致的指示管管径的变化会导致误差显著增加，而现有的水平仪不能够有效克服或降低温度降低而导致的误差。

发明内容

本发明提供了一种能够可靠地固定在铁磁体上的当环境温度偏低时能够对指示管进行加热的设磁铁指示管加热机构的水平仪，解决了现有的水平仪不能够对指示管进行加热来抵御温度降低而导致的误差的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种设磁铁指示管加热机构的水平仪，包括基座，所述基座内设有指示管，所述指示管内设有气泡和填充有液体，其特征在于，还包括指示管加热结构、检测指示管温度的温度传感器和控制单元，所述指示管加热结构包括导热性包裹在指示管外的铁壳、可滑动地套设在铁壳外的金属刮叉和驱动金属刮叉沿指示管延伸方向往复移动的驱动机构，所述铁壳设有观测气泡位置用的避让槽，所述控制单元在温度传感器检测到指示管的温度低于设定值时控制驱动机构去驱动金属刮叉移动，所述基座内设有容纳孔，所述容纳孔内设有磁铁。设置磁体，当由于对铁磁体测量水平时，能够提高固定在被测物体上时的可靠性。

作为优选，所述金属刮叉包括根部和弹性连接在根部上的两个弧形刮片，所述弧形刮片设有驱动弧形刮片抵接到所述壳体上的刮片按压结构。能够改变摩擦力大小以改变产热效果。当磨损而导致金属刮叉不能够对铁壳进行有效刮擦时，可以调整弧形刮片的位置使得能够重新同铁壳抵接在一起。

作为优选，所述刮片按压结构包括螺纹连接在所述基座上的顶丝和一端同顶丝抵接在一起的驱动块，所述驱动块滑动连接在所述基座内，驱动块的另一端套设在滑杆上，所述滑杆沿指示管的延伸方向延伸且穿设在所述弧形刮片上。

作为优选，所述驱动机构包括螺纹连接在所述金属刮叉上的丝杆和驱动丝杆转动的电机。

作为优选，所述铁壳通过导热胶同所述指示管粘结在一起。导热时的可靠性好。

作为优选，所述磁铁可取出地安装在所述容纳孔内。能够选择性安装磁铁。

一种水平仪误差消除方法，其特征在于，第一步、通过温度传感器检测指示管的温度；第二步、如果温度传感器检测到指示管的温度低于设定值则控制单元驱动驱动机构去驱动金属刮叉沿指示管长度方向做往复直线运动；第三步、金属刮叉在铁壳上做复位直线运动时产生刮擦而生热，摩擦产生的热量传递给指示管从而实现对指示管进行加热，以降低由于温度偏低导致指示管直径变化而产生的误差。

作为优选，如果对铁磁体进行测量水平时，在基座上安装磁铁对被测量物体进行吸附而提高水平仪同被测量物体之间的固定可靠性；对非铁磁体进行测量水平时则取下水平仪上的所述磁铁。

本发明具有下述优点：能够对指示管进行加热，以降低温度对指示管半径的影响而降低误差；设置磁体，同铁磁体进行固定时可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：基座5、温度传感器51、容纳孔52、磁铁521、指示管53、观测窗54、气泡55、指示管加热结构6、导热性铁壳61、避让槽611、金属刮叉62、根部621、弧形刮片622、驱动机构63、丝杆631、螺纹套633、刮片按压结构64、顶丝641、驱动块642、滑杆643。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，一种设磁铁指示管加热机构的水平仪，包括基座5、指示管加热结构6、温度传感器51和控制单元（图中没有画出）。

基座5内设有容纳孔52和指示管53。容纳孔52有两个。两个容纳孔52对称分布在指示管53的两侧。容纳孔52内设有磁铁521。磁铁521可拔插地连接在容纳孔52内。

指示管53为透光管如玻璃、亚克力等。基座5的上表面位于指示管53正上方的部位上设有观测窗54。指示管53内设有气泡55和填充有液体。温度传感器51位于指示管53内。

指示管加热结构6包括导热性铁壳61、金属刮叉62和驱动机构63。铁壳61的外表面为圆柱面。铁壳61套设的方式包裹在指示管53外。铁壳61通过导热胶同指示管53粘结在一起。铁壳61设有观测气泡位置用的避让槽611。金属刮叉62套设在铁壳61外。金属刮叉62同铁壳61抵接在一起。金属刮叉62包括根部621和两个弧形刮片622。根部621和两个弧形刮片622的内周面位于同一圆柱面上。根部621和两个弧形刮片622一体成型在一起。弧形刮片622同根部621弹性连接在一起。弧形刮片622设有刮片按压结构64。刮片按压结构64包括顶丝641、驱动块642和滑杆643。顶丝641螺纹连接在基座5上。顶丝641的一端裸露在基座5的外部。顶丝641的另一端同驱动块642的一端抵接在一起。驱动块642滑动连接在底座内。驱动块642的另一端套设在滑杆643上。滑杆643沿指示管的延伸方向延伸。滑杆643穿设在弧形刮片622上。滑杆643的两端同基座固定在一起。

驱动机构63包括螺纹连接在所述金属刮叉上的丝杆631和驱动丝杆转动的电机9（图中没有画出）。丝杆631同滑杆643平行。丝杆631上螺纹连接有螺纹套633。螺纹套633贯穿根部621。螺纹套633同根部621固接在一起。

本发明的水平仪误差消除方法，第一步、将基座支撑在被测量的物体上，如果被测量问题为铁磁体则磁铁521对本测量问题产生吸附作用而提高固定时的可靠性；如果被测量问题为非铁磁体，则取下磁体。测量过程中通过温度传感器51检测指示管53的温度；第二步、如果温度传感器检测到指示管的温度低于设定值则控制单元驱动驱动机构63去驱动金属刮叉62沿指示管长度方向做往复直线运动；第三步、金属刮叉在铁壳上做复位直线运动时同铁壳产生刮擦而生热，摩擦产生的热量传递给指示管从而实现对指示管进行加热，以降低由于温度偏低导致指示管直径变化而产生的误差。

驱动机构63的驱动过程为电机驱动丝杆正反转，丝杆通过螺纹套633驱动金属刮叉62做往复直线运动。

如果弧形刮片622同铁壳的抵接力偏小或产生间隙而不能够有效刮擦产热时，转动顶丝641、顶丝641驱动驱动块642去挤压滑杆643朝向指示管靠拢，滑杆643驱动弧形刮片622顶紧到指示管上。

Claims (8)

1.一种设磁铁指示管加热机构的水平仪，包括基座，所述基座内设有指示管，所述指示管内设有气泡和填充有液体，其特征在于，还包括指示管加热结构、检测指示管温度的温度传感器和控制单元，所述指示管加热结构包括导热性包裹在指示管外的铁壳、可滑动地套设在铁壳外的金属刮叉和驱动金属刮叉沿指示管延伸方向往复移动的驱动机构，所述铁壳设有观测气泡位置用的避让槽，所述控制单元在温度传感器检测到指示管的温度低于设定值时控制驱动机构去驱动金属刮叉移动，所述基座内设有容纳孔，所述容纳孔内设有磁铁。

2.根据权利要求1所述的设磁铁指示管加热机构的水平仪，其特征在于，所述金属刮叉包括根部和弹性连接在根部上的两个弧形刮片，所述弧形刮片设有驱动弧形刮片抵接到所述壳体上的刮片按压结构。

3.根据权利要求2所述的设磁铁指示管加热机构的水平仪，其特征在于，所述刮片按压结构包括螺纹连接在所述基座上的顶丝和一端同顶丝抵接在一起的驱动块，所述驱动块滑动连接在所述基座内，驱动块的另一端套设在滑杆上，所述滑杆沿指示管的延伸方向延伸且穿设在所述弧形刮片上。

4.根据权利要求1或2或3所述的设磁铁指示管加热机构的水平仪，其特征在于，所述驱动机构包括螺纹连接在所述金属刮叉上的丝杆和驱动丝杆转动的电机。

5.根据权利要求1或2或3所述的设磁铁指示管加热机构的水平仪，其特征在于，所述铁壳通过导热胶同所述指示管粘结在一起。

6.根据权利要求1或2或3所述的设磁铁指示管加热机构的水平仪，其特征在于，所述磁铁可取出地安装在所述容纳孔内。

7.一种适用于权利要求1所述的设磁铁指示管加热机构的水平仪的水平仪误差消除方法，其特征在于，第一步、通过温度传感器检测指示管的温度；第二步、如果温度传感器检测到指示管的温度低于设定值则控制单元驱动驱动机构去驱动金属刮叉沿指示管长度方向做往复直线运动；第三步、金属刮叉在铁壳上做复位直线运动时产生刮擦而生热，摩擦产生的热量传递给指示管从而实现对指示管进行加热，以降低由于温度偏低导致指示管直径变化而产生的误差。

8.根据权利要求7所述的水平仪误差消除方法，其特征在于，如果对铁磁体进行测量水平时，在基座上安装磁铁对被测量物体进行吸附而提高水平仪同被测量物体之间的固定可靠性；对非铁磁体进行测量水平时则取下水平仪上的所述磁铁。