CN108020205B - 一种带有自动调平装置的水准尺 - Google Patents

Abstract

一种带有自动调平装置的水准尺属于精密水准测量领域。其中自动调平装置包括自行走底座、举升装置、X轴丝杠、电机一、滑块一、Y轴丝杠、电机二、滑块二、夹具、陀螺仪、控制器；本专利测量前进行校准，将水准尺立于待测地面上，扶正水准尺，使水准尺上的水准气泡居中，控制器存储此时陀螺仪的参数；测量时，自行走底座行进至测量基点附近，调节举升装置的高度使水准尺立于测量基点上，控制器监测陀螺仪的参数，若与校准时的陀螺仪参数有偏差，则通过控制器控制电机一、电机二运行，电机一、电机二带动水准尺沿两个方向摆动，进而调整水准尺的垂直度，持续调整直至监测到的陀螺仪参数与校准时的陀螺仪参数一致，此时水准尺处于垂直状态。

Description

一种带有自动调平装置的水准尺

技术领域

一种带有自动调平装置的水准尺属于精密水准测量领域。

背景技术

在公路或铁路建设中，经常需要对公路或铁路所处的地形进行各项工程测量，精密水准测量就是其中重要的测量项目之一，而水准尺则是水准测量必不可少的工具。现有的水准尺都是由测量人员手扶以确保水准尺尺身垂直，长时间的手扶会导致测量人员疲劳，加上户外环境的影响，难以维持尺身的稳定，导致测量出现误差。这种人工扶尺的测量方法，劳动强度大，测量效率低，测量精度也得不到保证。鉴于此，设计一种测量效率高且能确保测量精度的带有自动调平装置的水准尺十分必要。

现有技术存在以下缺点：

1)现有技术通过设置支撑架协助测量人员扶尺，在一定程度上降低了测量人员的工作难度和强度，但其仍需要人工扶尺，造成人力资源的浪费，且其操作复杂，使用不便，不便于推广应用。

2)现有技术中水准尺支撑架结构较为复杂，固定及调整水准尺的时间较长，使用时需要测量人员前后左右微调来使水准尺的水准气泡居中，导致测量效率及测量精度较低。

3)现有技术中将水准尺移至下一测量基点时依靠人工搬运水准尺，测量人员的工作强度高，且测量效率低。

发明内容

本专利带有自动调平装置的水准尺，其中自动调平装置包括自行走底座、举升装置、X轴丝杠、电机一、滑块一、Y轴丝杠、电机二、滑块二、夹具、陀螺仪、控制器；举升装置竖直设于自行走底座上，举升装置上置长度可调节的伸缩杆；电机一固定设于举升装置上，X轴丝杠的一端与电机一固定连接，X轴丝杠上设有滑块一，电机二固定设于滑块一上，电机一转动时可同时带动滑块一和电机二转动；Y轴丝杠的一端与电机二固定连接，Y轴丝杠与X轴丝杠垂直，Y轴丝杠上设有滑块二，滑块二固定连接夹具，夹具用于夹住水准尺，电机二转动时可同时带动滑块二和夹具转动，进而带动水准尺摆动；陀螺仪设于水准尺上部，陀螺仪及电机一、电机二分别通过导线与控制器连接，控制器可实时监测陀螺仪的参数，并控制电机一、电机二运行，电机一、电机二可带动水准尺沿两个方向摆动，从而实现水准尺的自动调平，确保水准尺处于垂直状态。

本专利测量前进行校准，将水准尺立于待测地面上，扶正水准尺，使水准尺上的水准气泡居中，控制器存储此时陀螺仪的参数；测量时，自行走底座行进至测量基点附近，调节举升装置的高度使水准尺立于测量基点上，控制器监测陀螺仪的参数，若与校准时的陀螺仪参数有偏差，则通过控制器控制电机一、电机二运行，电机一、电机二带动水准尺沿两个方向摆动，进而调整水准尺的垂直度，持续调整直至监测到的陀螺仪参数与校准时的陀螺仪参数一致，此时水准尺处于垂直状态。

本专利自动化程度高，无需人工扶尺，节约人力物力，降低了测量成本，且其结构简单，操作方便，便于推广应用。

本专利通过控制器监测陀螺仪的参数，并控制X轴、Y轴的两个电机转动，电机转动带动水准尺微调角度以使水准尺的水准气泡居中，进而确保水准尺保持垂直状态，有效的避免了人工扶尺带来的测量误差，提高了测量效率及测量精度。

本专利通过自行走底座移动水准尺，无需人工搬运水准尺，进一步节约了人力物力，提高了测量效率。

附图说明

图1带有自动调平装置的水准尺结构示意图

1—水准尺2—X轴丝杠电机和滑块3—Y轴丝杠电机和滑块4—举升装置5—自行走底座6—夹具(陀螺仪安装在此)

具体实施方式

举升装置伸缩杆为液压杆。

技术方案实现过程如下：

本专利带有自动调平装置的水准尺，其中自动调平装置包括自行走底座、液压杆、X轴丝杠、电机一、滑块一、Y轴丝杠、电机二、滑块二、夹具、陀螺仪、控制器；液压杆竖直设于自行走底座上；电机一固定设于液压杆上，X轴丝杠的一端与电机一固定连接，X轴丝杠上设有滑块一，电机二固定设于滑块一上，电机一转动时可同时带动滑块一和电机二转动；Y轴丝杠的一端与电机二固定连接，Y轴丝杠与X轴丝杠垂直，Y轴丝杠上设有滑块二，滑块二固定连接夹具，夹具用于夹住水准尺，电机二转动时可同时带动滑块二和夹具转动，进而带动水准尺摆动；陀螺仪设于水准尺上部，陀螺仪及电机一、电机二分别通过导线与控制器连接，控制器可实时监测陀螺仪的参数，并控制电机一、电机二运行，电机一、电机二可带动水准尺沿两个方向摆动，从而实现水准尺的自动调平，确保水准尺处于垂直状态。

本专利测量前进行校准，将水准尺立于待测地面上，扶正水准尺，使水准尺上的水准气泡居中，控制器存储此时陀螺仪的参数；测量时，自行走底座行进至测量基点附近，调节液压杆的长度使水准尺立于测量基点上，控制器监测陀螺仪的参数，若与校准时的陀螺仪参数有偏差，则通过控制器控制电机一、电机二运行，电机一、电机二带动水准尺沿两个方向摆动，进而调整水准尺的垂直度，持续调整直至监测到的陀螺仪参数与校准时的陀螺仪参数一致，此时水准尺处于垂直状态。

本专利自动化程度高，无需人工扶尺，节约人力物力，降低了测量成本，且其结构简单，操作方便，便于推广应用。

本专利通过控制器监测陀螺仪的参数，并控制X轴、Y轴的两个电机转动，电机转动带动水准尺微调角度以使水准尺的水准气泡居中，进而确保水准尺保持垂直状态，有效的避免了人工扶尺带来的测量误差，提高了测量效率及测量精度。

本专利通过自行走底座移动水准尺，无需人工搬运水准尺，进一步节约了人力物力，提高了测量效率。

本专利首次提出将陀螺仪、控制器、X轴、Y轴两个方向上的电机进行组合使用以实时控制X轴、Y轴两个方向上的电机转动，带动水准尺沿两个方向摆动，从而实现水准尺的自动调平，确保水准尺处于垂直状态，本装置无需人工扶尺，节约了成本，提高了测量效率及测量精度。

本专利采用X轴、Y轴两个方向上的丝杠-电机装置，便于电机带动水准尺沿两个方向摆动以确保水准尺保持垂直状态，本装置结构简单，操作方便，便于推广应用。

本专利采用自行走底座移动水准尺，无需人工搬运水准尺，节约了人力物力，提高了测量效率。

水准尺的升降也可由电机或阻尼-电磁铁实现。

Claims (3)

1.一种带有自动调平装置的水准尺，其特征在于，其中自动调平装置包括自行走底座、举升装置、X轴丝杠、电机一、滑块一、Y轴丝杠、电机二、滑块二、夹具、陀螺仪、控制器；举升装置竖直设于自行走底座上，举升装置上置长度可调节的伸缩杆；电机一固定设于举升装置上，X轴丝杠的一端与电机一固定连接，X轴丝杠上设有滑块一，电机二固定设于滑块一上，电机一转动时可同时带动滑块一和电机二转动；Y轴丝杠的一端与电机二固定连接，Y轴丝杠与X轴丝杠垂直，Y轴丝杠上设有滑块二，滑块二固定连接夹具，夹具用于夹住水准尺，电机二转动时可同时带动滑块二和夹具转动，进而带动水准尺摆动；陀螺仪设于水准尺上部，陀螺仪及电机一、电机二分别通过导线与控制器连接，控制器可实时监测陀螺仪的参数，并控制电机一、电机二运行，电机一、电机二可带动水准尺沿两个方向摆动，从而实现水准尺的自动调平，确保水准尺处于垂直状态。

2.根据权利要求1所述的的水准尺，其特征在于，举升装置伸缩杆为液压杆。

3.使用如权利要求1或2所述的水准尺的方法，其特征在于，测量前进行校准，将水准尺立于待测地面上，扶正水准尺，使水准尺上的水准气泡居中，控制器存储此时陀螺仪的参数；测量时，自行走底座行进至测量基点附近，调节举升装置的高度使水准尺立于测量基点上，控制器监测陀螺仪的参数，若与校准时的陀螺仪参数有偏差，则通过控制器控制电机一、电机二运行，电机一、电机二带动水准尺沿两个方向摆动，进而调整水准尺的垂直度，持续调整直至监测到的陀螺仪参数与校准时的陀螺仪参数一致，此时水准尺处于垂直状态。