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Abstract

本发明公开了一种适用于矿山测量的点下投影装置，包括外部载体、球缺载体和固定板；其中球缺载体的截面圆心上竖直安装激光发射器，激光发射器两端分别对称安装圆水准器和平衡装置，激光发射器顶端与球缺载体截面平行；外部载体与球缺载体通过牵引绳连接，激光发射器镜头周围刻有十字丝，当装置内的液体静止，激光铅直投影至顶板上的点位时关闭激光发射器，以激光发射器顶端圆心为基准点进行对中整平。本发明生产成本低，方便携带，可以在点位下方进行投影，从而将原来需要点下对中的点位转化为以激光发射器顶端圆心为基准点进行对中的点上对中，提高对中的效率与准确性。

Description

一种适用于矿山测量的点下投影装置
技术领域
本发明涉及矿山测量技术领域，具体涉及一种适用于矿山测量的点下投影装置。
背景技术
在矿山测量中，由于井下环境复杂，巷道狭窄，测点如果布设在巷道底板上极易受到破坏。因此，控制点通常布设在巷道顶板上，在测量时需要进行点下对中。测量时在点位上悬挂细线，细线上悬挂垂球，以垂球尖所指方向作为点位的方向。由于巷道内风力的影响，以及小球在细线上容易摆动，垂球很难保持静止状态，通常只能通过观察大致判断垂球摆动的最低点，由此进行点下对中。此方法与一般的点上对中相比，耗时长，而且对中精度较低。因此需要一种可以快速准确的方法来进行点下对中，提高测量效率与精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于矿山测量的点下投影装置，本发明体积较小，便于携带，设计合理，操作方便，可以适用于各种复杂的井下环境，可以在点位下方进行投影，从而将原来需要点下对中的点位转化为以激光发射器顶端圆心为基准点进行对中的点上对中，提高对中的效率与准确性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于：包括盖子、外部载体、球缺载体、固定板；其中在外部载体内腔中的固定板下方装有液体，球缺载体外面有一圈凹槽，凹槽形状与固定板顶端契合；固定板安装在外部载体上的固定槽内，与固定槽滑动连接；球缺载体的截面圆心上竖直安装激光发射器，激光发射器两端分别对称安装圆水准器和平衡装置，激光发射器顶端与球缺载体截面平行；外部载体与球缺载体在A、B两点通过牵引绳连接，A点为外部载体底部圆心，B点为球缺载体的截面圆心与球心的连线在球缺载体下部表面的交点。
一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于激光发射器通过遥控器控制，激光发射器镜头周围刻有十字丝，当装置内的液体静止，激光铅直投影至顶板上的点位时关闭激光发射器，以激光发射器顶端圆心为基准点进行对中整平。
一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于无论外部载体是否水平放置都无需人工整平，当外部载体内的液体静止时，球缺载体在重力与浮力的作用下，球缺载体的截面将处于水平状态，此时激光发射器将发出与球缺载体截面垂直的激光。
一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于球缺载体在液体中所受到的浮力大于其本身的重力，通过牵引绳对球缺载体产生竖直向下的拉力，使其受到的浮力等于球缺载体及球缺载体上各装置的总重力与牵引绳对球缺载体的拉力之和，因为球缺载体上受到的重力关于球缺载体截面圆心对称分布，此时牵引绳与激光发射器顶端圆心位于同一条铅直线上。
一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于通过平衡装置使得球缺载体上的重力关于球缺载体的截面圆心对称分布，当液体静止时，球缺载体的截面保持水平，圆水准器的气泡将位于圆水准器中心，如果圆水准器的气泡不在圆水准器中心，则表示装置出现故障，需要检修或更换。
一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于外部载体内部一周有水平固定槽，固定槽中有可以滑动的固定板，固定槽高度与球缺载体上的凹槽高度一致，在装置使用完毕后将固定板镶嵌进凹槽中，既可固定球缺载体，也可阻隔装置中的液体。
一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于外部载体上有盖子，通过外部载体上的螺纹与外部载体连接；盖子上有提手便于携带。
一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于固定板两侧设有固定板推手，方便滑动固定板。
本发明具有以下有益效果：
本发明体积较小，便于携带。设计合理，操作方便，可以适用于各种复杂的井下环境。而且易于加工制作，生产成本低，方便大量生产。
本发明利用重力与浮力使球缺载体截面保持水平，无需人工整平，当液体静止时球缺载体的截面即可水平，同时在球缺载体截面上安装了圆水准器作为检核，保证了测量精度。
本发明利用激光进行投影，激光与球缺载体的截面垂直，避免了巷道内风力的影响，提高了点位投影的精度。
本发明将点位投影后直接以本装置的激光发射器顶端圆心作为基准点进行对中整平，将原本的点下对中转化为操作更加简便的点上对中，方便测量员进行仪器操作，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的剖面示意图。
图3是本发明的俯视图。
图4是本发明中球缺载体在静止液体中的受力分析图。
图中标记为：1—盖子；2—提手；3—螺纹；4—外部载体；5—固定槽；6—固定板推手；7—凹槽；8—圆水准器；9—激光发射器；10—十字丝；11—平衡装置；12—球缺载体；13—固定板；14—牵引绳；15—液体；A—外部载体底部圆心；B—球缺载体的截面圆心与球心的连线在其下部表面的交点。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括外部载体4、牵引绳14、液体15、球缺载体12、圆水准器8、激光发射器9、十字丝10、平衡装置11、固定板13、固定板推手6；其中外部载体上有盖子1，通过外部载体4上的螺纹3与外部载体4连接；盖子上有把手2便于携带；球缺载体12外面有一圈凹槽7，可以与固定板13契合；激光发射器9垂直安放在球缺载体的截面圆心上，其顶端与截面平行；固定板13在外部载体上的固定槽5内滑动连接。外部载体4与球缺载体12在A、B两点通过牵引绳14连接，A点为外部载体底部圆心，B点为球缺载体的截面圆心与球心的连线在其下部表面的交点。
如图3所示，所述激光发射器9垂直安装在球缺载体12的截面圆心上，激光发射器9两端分别对称安装圆水准器8和平衡装置11。激光发射器9通过遥控器控制，镜头周围刻有十字丝10，当装置内的液体静止，激光铅直投影至顶板上的点位时关闭激光发射器9，随后测量仪器以激光发射器顶端圆心为基准点进行对中整平。
其中受力分析如下：如图4所示，通过平衡装置11使球缺载体12上受到的重力关于截面的圆心对称分布，球缺载体12在液体中所受到的浮力大于其本身的重力，通过牵引绳14对球缺载体12产生竖直向下的拉力，使其受到的浮力等于球缺载体12及球缺载体上各装置的总重力与牵引绳14对球缺载体12的拉力之和，因为球缺载体12上受到的重力在截面上关于圆心对称分布，此时牵引绳14与激光发射器9顶端圆心位于同一条铅直线上。
如图4所示，无论外部载体4是否水平放置都无需人工整平，当装置内的液体15静止时，球缺载体12在重力与浮力的作用下，其截面处于水平状态，此时激光发射器9发射与截面垂直的激光。
如图3和图4所示，通过平衡装置11使得球缺载体12上重力关于截面圆心对称分布，当液体15静止时，球缺载体12的截面保持水平，圆水准器8的气泡将位于圆水准器8的中心，如果圆水准器8的气泡不在圆水准器8的中心，则表示装置出现故障，需要检修或更换。
如图2和图3所示，球缺载体12外面有一圈凹槽7，凹槽形状与固定板13顶端契合。外部载体4内部一周有水平固定槽5，固定槽5中有可以滑动的固定板13，其高度与球缺载体12上的凹槽7高度一致，在装置使用完毕后将固定板13镶嵌进凹槽7中，既可固定球缺载体12，也可阻隔装置中的液体15。
本装置为直径10cm，高10cm的圆柱体装置，装置上的激光发射器可以发射与截面垂直的激光，当装置内的液体静止，激光铅直投影至顶板上的点位时即可关闭激光，在本装置上方架设测量仪器，以激光发射器的顶端圆心为基准点，进行对中整平。
实施例：在巷道内进行点下对中时，目测顶板上点位的大致位置，将本装置放置在点位下方，打开激光发射器9，待液体15静止后观察激光投影位置与顶板上的点位的偏差，根据实际偏差微动本装置，使激光铅直投影在点位上。然后关闭激光发射器9，以激光发射器顶端圆心作为基准点对中整平。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于包括盖子(1)、外部载体(4)、球缺载体(12)、固定板(13)；其中在外部载体内腔中的固定板下方装有液体(15)，球缺载体(12)外面有一圈凹槽(7)，凹槽形状与固定板(13)顶端契合；固定板(13)安装在外部载体上的固定槽(5)内，与固定槽(5)滑动连接；球缺载体(12)的截面圆心上竖直安装激光发射器(9)，激光发射器(9)两端分别对称安装圆水准器(8)和平衡装置(11)，激光发射器(9)顶端与球缺载体(12)截面平行；外部载体(4)与球缺载体(12)在A、B两点通过牵引绳(14)连接，A点为外部载体底部圆心，B点为球缺载体的截面圆心与球心的连线在球缺载体下部表面的交点。
2.根据权利要求1所述的一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于激光发射器(9)镜头周围刻有十字丝(10)，当装置内的液体(15)静止，激光铅直投影至顶板上的点位时关闭激光发射器(9)，以激光发射器顶端圆心为基准点进行对中整平。
3.根据权利要求1所述的一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于球缺载体(12)在液体(15)中所受到的浮力大于其本身的重力，通过牵引绳(14)对球缺载体(12)产生竖直向下的拉力，使其受到的浮力等于球缺载体(12)及球缺载体上各装置的总重力与牵引绳(14)对球缺载体(12)的拉力之和，因为球缺载体(12)上受到的重力关于球缺载体截面圆心对称分布，此时牵引绳(14)与激光发射器(9)顶端圆心位于同一条铅直线上。
4.根据权利要求1或3所述的一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于无论外部载体(4)是否水平放置都无需人工整平，当外部载体(4)内的液体(15)静止时，球缺载体(4)在重力与浮力的作用下，球缺载体(4)的截面将处于水平状态，此时激光发射器(9)将发出与球缺载体(4)截面垂直的激光。
5.根据权利要求1所述的一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于通过平衡装置(11)使得球缺载体上的重力关于球缺载体的截面圆心对称分布，当液体(15)静止时，球缺载体(12)的截面保持水平，圆水准器(8)的气泡将位于圆水准器中心，如果圆水准器(8)的气泡不在圆水准器中心，则表示装置出现故障，需要检修或更换。
6.根据权利要求1所述的一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于外部载体(4)内部一周有水平固定槽(5)，固定槽(5)中有可以滑动的固定板(13)，固定槽(5)高度与球缺载体上的凹槽(7)高度一致，在装置使用完毕后将固定板(13)镶嵌进凹槽(7)中，既可固定球缺载体(12)，也可阻隔装置中的液体(15)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于外部载体(4)上设有盖子(1)，通过外部载体上的螺纹(3)与外部载体(4)连接；盖子上有提手(2)便于携带。
8.根据权利要求1所述的一种适用于矿山测量的点下投影装置，其特征在于固定板(13)两侧设有固定板推手(6)，方便滑动固定板(13)。
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