CN109163642B - 一种角度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于测量技术领域，公开了一种角度测量装置，包括：测量部，中轴线与待测件的中心轴线保持平行，测量部上设置有角度刻度或测量部上固定设置有带角度刻度的刻度盘；重锤，保持竖直状态，且一端铰接于测量部，重锤上沿竖直方向开设有长型孔；指针，指示端指向角度刻度，指针的另一端滑动连接于长型孔内，且指针铰接于测量部；重锤与测量部的铰点到所述指针与测量部的铰点的距离a等于指针与测量部的铰点到所述指针与重锤的滑动连接处的距离b。通过上述结构，使得上述三个铰点之间形成等腰三角形，且使得指针与测量部之间的夹角为等腰三角形底角的两倍，通过指针指向角度刻度的度数，即可精准有效地获得所需的待测件的倾斜角度。

Description

一种角度测量装置

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种角度测量装置。

背景技术

在火力发电机组的运行过程中，管道的热胀冷缩和振动等情况会导致管道支吊架出现吊杆倾斜的情况，从而给管道带来附加应力，严重影响管道的安全和稳定运行。因此，火力发电行业对汽水管道支吊架的吊杆倾斜程度有严格限制，要求管道支吊架的吊杆倾斜角度在4°以内。因此，在管道支吊架设置完毕后，需要对其吊杆的倾斜角度进行测量。

由于管道支吊架绝大部分都处于高空悬吊状态，所以目前对吊杆倾斜角度的检测手段有限。目前针对支吊架的吊杆倾斜角度的判断主要依靠目测预估的方法，这种方法主观因素较大，检测结果不精确，而且倾斜角度相对较小，不利于检测，判断倾斜角度是否超出标准的难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种角度测量装置，以解决现有吊杆倾斜角度检测时存在的主观因素较大检测结果不精确的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种角度测量装置，包括：

测量部，用于固定设置于待测件上，且中轴线与待测件的中心轴线保持平行，测量部上设置有角度刻度或测量部上固定设置有带角度刻度的刻度盘；

重锤，保持竖直状态，且一端铰接于所述测量部，所述重锤上沿竖直方向开设有长型孔；

指针，指示端指向所述角度刻度，所述指针的另一端滑动连接于所述长型孔内，且所述指针铰接于所述测量部；

所述重锤与所述测量部的铰点到所述指针与所述测量部的铰点的距离a等于所述指针与所述测量部的铰点到所述指针与所述重锤的滑动连接处的距离b。

作为优选，所述角度刻度的“0”度标识线与所述测量部(1)的中轴线重合设置。

作为优选，所述“0”度标识线两侧对称设置有两组相同的角度标识线。

作为优选，所述测量部包括测量杆以及固接于所述测量杆上的至少一个夹具，所述夹具用于夹持所述待测件，所述重锤以及所述指针均铰接于所述测量杆。

作为优选，所述夹具设置有两个，分别设置在所述测量杆的一端以及所述测量杆与所述重锤的铰点处。

作为优选，所述夹具包括连接于所述测量杆的夹紧块，以及与所述夹紧块配合使用夹紧所述待测件的夹紧片。

作为优选，所述夹紧块与所述夹紧片均设有夹紧槽，所述夹紧槽的截面形状为圆弧形或V形。

作为优选，所述角度刻度上标识的单位角度的大小与实际单位角度的大小相同。

作为优选，所述角度刻度上标识的单位角度的大小为实际单位角度大小的两倍。

作为优选，所述重锤呈板状结构，其包括长板段以及圆板段，所述长板段的一端铰接于所述测量部，另一端连接于所述圆板段，所述长型孔开设于所述长板段的中间部位。

本发明的有益效果：通过上述结构，使得重锤与测量部的铰点到指针与测量部的铰点的距离a等于指针与测量部的铰点到指针与重锤的转动中心的距离b，使得上述三个铰点之间形成等腰三角形，利用等腰三角形顶角是底角的两倍的规律，使得指针与测量部之间的夹角(即指针的读数)为测量部与重锤的夹角(即待侧件如吊杆的倾斜角度)的两倍，通过本发明的测量装置放大待侧件实际倾斜角度后进行读数，即可精准有效地获得所需的待测件的实际倾斜角度。

附图说明

图1是本发明的角度测量装置的主视图；

图2是本发明的角度测量装置的侧视图；

图3是本发明的角度测量装置处于某一测量状态下的状态示意图；

图4是本发明的角度测量装置处于另一测量状态下的状态示意图。

图中：

1、测量部；11、测量杆；12、夹具；13、第一螺钉；14、垫板；121、夹紧块；122、夹紧片；

2、重锤；21、长型孔；22、长板段；23、圆板段；

3、指针；31、圆柱形滑块；

4、刻度盘。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种角度测量装置，如图1-4所示，该角度测量装置包括测量部1、重锤2以及指针3，上述测量部1与重锤2之间、测量部1与指针3之间均铰接设置，指针3还可相对于重锤2直线移动。具体的：

上述测量部1用于固定设置于所述待测件上，具体的，该测量部1包括测量杆11以及固接于测量杆11上的至少一个夹具12，上述测量杆11的中轴线与待测件(本实施例中可以是吊杆，也可以是其它杆类待测件)的中心轴线保持平行，上述重锤2以及指针3均铰接于所述测量杆11。

在测量杆11上固设有刻度盘4，具体的，该刻度盘4呈圆弧板状结构，在其表面靠近外弧线处设置有角度刻度，且该刻度盘4相对于测量杆11的中轴线对称而设，即刻度盘4上的“0”度标识线与测量杆11的中轴线重合设置，测量杆11的中轴线两侧的角度标识线相同。因此，不论待测件是向一侧倾斜，或向另一侧倾斜，均能通过角度刻度读取其倾斜角度。

本实施例中，还可以将角度刻度直接刻画在测量杆11上，此时测量杆11应具有足够的宽度，或者一体成型有一角度刻度区(其形状可与上述刻度盘4的形状相同)，在角度刻度区进行角度刻度的刻画。

上述夹具12用于夹持待测件，具体的，上述夹具12设置有两个，分别设置在测量杆11的一端以及测量杆11与重锤2的铰点A处。通过两个夹具12的设置，能够确保待测件被夹持，且使得测量杆11的中轴线与待测件的中心轴线保持平行。可以理解的是，上述夹具12的数量也可以不限于两个，其可以仅设置一个或者更多个，以满足对待测件的夹持固定为准，兼顾夹持稳定性和制造工艺难易程度，两个为最佳。

可参照图2，上述夹具12包括固定连接于测量杆11的夹紧块121，以及与夹紧块121配合使用夹紧待测件的夹紧片122。上述夹紧块121以及夹紧片122上均设置有夹紧槽，且夹紧块121的夹紧槽与夹紧片122的夹紧槽相对而设，待测件能够置于夹紧块121的夹紧槽以及夹紧片122的夹紧槽之间，并通过两个相对的夹紧槽夹紧固定。上述夹紧块121以及夹紧片122之间通过螺钉拧紧固定。且夹紧块121的夹紧槽与夹紧片122的夹紧槽的截面形状均为圆弧形或V形。通过上述夹具12的结构，一方面结构简单易于加工，另一方面，能够有效保证测量杆11固定于待测件上。

上述测量杆11与夹具12之间通过第一螺钉13固定，具体的，该第一螺钉13可以穿过测量杆11并与夹具12的夹紧块121螺纹连接。该第一螺钉13具有方头螺帽，进而在第一螺钉13穿过测量杆11时，其与测量杆11之间无法相对转动，使得夹具12与测量杆11之间不会相对转动，以确保被夹持的待测件的中心轴线与测量杆11的中轴线平行。

上述重锤2在不受外力的情况下，保持竖直状态。具体的，如图1和图2所示，该重锤2呈板状结构，其包括长板段22以及圆板段23，其中长板段22的一端铰接于测量部1的测量杆11，且该长板段22的该端置于测量杆11和其中一个夹具12之间(图2所示)。为了使重锤2能相对于测量杆11转动而不影响夹具12与测量杆11的固定，本实施例在重锤2上开设通孔，上述测量杆11与夹具12之间的第一螺钉13的直径小于该通孔的直径，进而使得重锤2能够相对于测量杆11转动。本实施例中，对应的，当重锤2的长板段22置于测量杆11和夹具12之间时，为了保证另一个夹具12与该夹具12相对而设，需要在另一个夹具12与测量杆11之间设置垫板14，该垫板14的厚度与重锤2的长板段22的厚度相同。

上述长板段22的另一端连接于圆板段23，该圆板段23具有足够的重力，使得重锤2在不受外力的情况下能够始终处于竖直状态。

本实施例中，上述长板段22的一端与测量杆11的铰点A位于上述刻度盘4的内弧线的内侧。

在上述长板段22的中间部位沿其竖直轴线开设有长型孔21，上述指针3的一端固接有圆柱形滑块31，该圆柱形滑块31置于该长型孔21内，使得指针3通过圆柱形滑块31能够沿长型孔21滑动。

上述指针3的指示端指向刻度盘4的角度刻度设置，该指针3的中部铰接于测量杆11，且该指针3与测量杆11的铰点B以及上述长板段22的一端与测量杆11的铰点A均位于测量杆11的中轴线上。

本实施例中，上述重锤2与测量部1的铰点(即铰点A)到指针3与测量部1的铰点(即铰点B)之间的距离a等于指针3与测量部1的铰点(即铰点B)到指针3与重锤2的滑动连接处(即圆柱形滑块31的中心C)之间的距离b。通过上述设置，使得铰点A、铰点B与中心C之间形成一个等腰三角形，其中重锤2与测量部1之间的夹角即为等腰三角形的底角，且由于待测件平行于测量部1，重锤2处于竖直状态，因此待测件与竖直方向的夹角α与该重锤2与测量部1(具体是测量杆11)之间的夹角度数相同，因此，只需测出该等腰三角形的底角，即可得知待测件与竖直方向的夹角α的度数，即待测件的倾斜角度。

本实施例中，上述设置，指针3与测量部1(具体是测量杆11)之间的夹角β即为上述等腰三角形的顶角的外角，其等于该等腰三角形底角的两倍，因此，当测量出指针3与测量部1之间的夹角β时，通过夹角β的度数，即可获得等腰三角形底角的度数，因此也就得知了待测件与竖直方向的夹角α的度数。

本实施例中，通过测量杆11的中轴线与待测件的中心轴线平行，在进行待测件的倾斜角度的测量时，使测量杆11与指针3之间的夹角β为测量杆11与重锤2之间的夹角(即待测件与竖直方向的夹角α)的两倍，即放大了待测件的倾斜角度，使得操作人员直接读取指针3指向的标识，即可获得待测件的倾斜角度。该方法测量的结果精准有效，对于待测件(如吊杆)的倾斜角度是否超出标准给出了直观的数据判断。

在本实施例中，优选的，上述角度刻度上标识的单位角度的大小可以与实际单位角度的大小相同，即当指针3指向角度刻度上的某一标识时，该标识的数字即为指针3与测量杆11之间的夹角β的实际度数，此时操作人员可以将该读数除以2，即可得到待测件的倾斜角度。

上述角度刻度上标识的单位角度的大小也可以为实际单位角度大小的两倍，即当指针3指向角度刻度上的某一标识时，该标识的数字即为指针3与测量杆11之间的夹角β的实际度数的一半，此时操作人员直接通过指针3指向的标识，读取出待测件的倾斜角度。

本实施例的上述角度测量装置在测量时，通过夹具12夹紧待测件，使其中心轴线与测量杆11中轴线平行，随后自然放置重锤2，重锤2由于重力作用在测量平面内会呈现竖直状态，此时指针3会相对于重锤2发生移动和转动，最终指针3指向刻度盘4的某一角度刻度标识处，操作人员即可获得待测件的倾斜角度。随着对不同倾斜角度的测量，上述指针3会转动至指向不同位置的角度刻度标识(如图3或图4所示)，用户只需查看指针3指向的角度刻度标识，来获取待测件的倾斜角度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种角度测量装置，其特征在于，包括：

测量部(1)，用于固定设置于待测件上，且中轴线与待测件的中心轴线保持平行，测量部上设置有角度刻度或测量部上固定设置有带角度刻度的刻度盘；

重锤(2)，保持竖直状态，且一端铰接于所述测量部(1)，所述重锤(2)上沿竖直方向开设有长型孔(21)；

指针(3)，指示端指向所述角度刻度，所述指针(3)的另一端滑动连接于所述长型孔(21)内，且所述指针(3)铰接于所述测量部(1)；

所述指针(3)与所述测量部(1)的铰点以及所述重锤(2)与所述测量部(1)的铰点均位于所述测量部(1)的中轴线上，所述重锤(2)与所述测量部(1)的铰点到所述指针(3)与所述测量部(1)的铰点的距离a等于所述指针(3)与所述测量部(1)的铰点到所述指针(3)与所述重锤(2)的滑动连接处的距离b。

2.根据权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述角度刻度的“0”度标识线与所述测量部(1)的中轴线重合设置。

3.根据权利要求2所述的角度测量装置，其特征在于，所述“0”度标识线两侧对称设置有两组相同的角度标识线。

4.根据权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述测量部(1)包括测量杆(11)以及固接于所述测量杆(11)上的至少一个夹具(12)，所述夹具(12)用于夹持所述待测件，所述重锤(2)以及所述指针(3)均铰接于所述测量杆(11)。

5.根据权利要求4所述的角度测量装置，其特征在于，所述夹具(12)设置有两个，分别设置在所述测量杆(11)的一端以及所述测量杆(11)与所述重锤(2)的铰点处。

6.根据权利要求4所述的角度测量装置，其特征在于，所述夹具(12)包括连接于所述测量杆(11)的夹紧块(121)，以及与所述夹紧块(121)配合使用夹紧所述待测件的夹紧片(122)。

7.根据权利要求6所述的角度测量装置，其特征在于，所述夹紧块(121)与所述夹紧片(122)均设有夹紧槽，所述夹紧槽的截面形状为圆弧形或V形。

8.根据权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述角度刻度上标识的单位角度的大小与实际单位角度的大小相同。

9.根据权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述角度刻度上标识的单位角度的大小为实际单位角度大小的两倍。

10.根据权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述重锤(2)呈板状结构，其包括长板段(22)以及圆板段(23)，所述长板段(22)的一端铰接于所述测量部(1)，另一端连接于所述圆板段(23)，所述长型孔(21)开设于所述长板段(22)的中间部位。

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