CN111121656A - 一种用于检测预制构件间距的检测设备及方法 - Google Patents

一种用于检测预制构件间距的检测设备及方法 Download PDF

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CN111121656A CN201911332430.2A CN201911332430A CN111121656A CN 111121656 A CN111121656 A CN 111121656A CN 201911332430 A CN201911332430 A CN 201911332430A CN 111121656 A CN111121656 A CN 111121656A
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李国桢
吴智伟
张琛
赵毅
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Abstract

本发明涉及一种用于检测预制构件间距的检测设备及方法，用于检测两竖向构件间的间距，检测设备位于两竖向构件间，检测设备包括支架、第一基座和第二基座，第一基座连接在支架的顶端，第二基座连接在支架的中部，第一基座和第二基座上均设有激光测距模块，各激光测距模块均包括位于同一水平面的第一激光测距组和第二激光测距组，第一激光测距组和第二激光测距组均形成有方向相反的两束激光，两束激光分别指向一竖向构件，第一激光测距组和第二激光测距组的中心相同。与现有技术相比，本发明具有测距精度高、自动化程度高、检测快速、操作方便等优点。

Description

一种用于检测预制构件间距的检测设备及方法
技术领域
本发明涉及测距领域，尤其是涉及一种用于检测预制构件间距的检测设备及方法。
背景技术
两面竖向构件间距定义为在给定的的高度H处，两构件间的垂直距离；竖向构件垂直度偏差定义为构件表面偏离铅垂线角度的正切值。
目前在房屋验收工作中，尚没有有效同时测量竖向构件间距和垂直度的仪器。用靠尺测量垂直度偏差需要对两面墙分别测量并人工读数得到垂直度，在读数的过程中容易造成人为改动和意外偏差。而在测量两构件的间距时，卷尺及激光测距仪则需要保证测量时垂直于墙面，对测量的条件要求高且不容易保证精度。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作方便且测距精度高的用于检测预制构件间距的检测设备及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于检测预制构件间距的检测设备，用于检测第一竖向构件和第二竖向构件间的间距，所述检测设备位于第一竖向构件和第二竖向构件间，所述检测设备包括支架、第一基座和第二基座，所述第一基座连接在所述支架的顶端，所述第二基座连接在所述支架的中部，所述第一基座和所述第二基座上均设有激光测距模块，各激光测距模块均包括位于同一水平面的第一激光测距组和第二激光测距组，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组均包括第一激光测距仪和第二激光测距仪，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组均形成有方向相反的两束激光，两束所述激光分别指向第一竖向构件和第二竖向构件，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组的中心相同。
进一步地，所述第一基座距离所述第二基座的竖直距离，与所述第二基座距离地面的竖直距离均为第一距离。
进一步地，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组形成的激光所在的直线的夹角为10度。
进一步地，所述第一基座和所述第二基座上均设有调平装置。
进一步地，所述调平装置包括多个调平螺栓。
进一步地，所述第一基座和所述第二基座上均设有气泡水平仪。调平螺栓和气泡水平仪用于调平基座。
进一步地，所述第一激光测距仪和第二激光测距仪均为单向激光测距仪。
进一步地，所述第一激光测距仪和第二激光测距仪的量程均至少为50m，精度为1mm。
本发明还提供一种采用上述的检测设备的间距检测方法，用于检测第一竖向构件和第二竖向构件间的间距，该方法包括以下步骤：
数据获取步骤：获取检测设备上各激光测距仪的测量值，所述测量值为第一激光测距组或第二激光测距组的中心到第一竖向构件或第二竖向构件的距离；
间距计算步骤：根据八个所述激光测距仪的测量值，通过间距计算公式计算在待测高度下第一竖向构件和第二竖向构件间的间距，所述间距计算公式为：
Figure BDA0002330016440000021
式中，D为间距，H为待测高度，h为第一距离，l1a为第一基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l1b为第一基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，α为第一夹角，l2a为第一基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l2b为第一基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l3a为第二基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l3b为第二基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l4a为第二基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4b为第二基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值。
本发明还提供另一种采用上述的检测设备的垂直度检测方法，用于分别检测第一竖向构件和第二竖向构件的垂直度，该方法包括以下步骤：
数据获取步骤：获取检测设备上八个所述激光测距仪的测量值；
第一竖向构件垂直度计算步骤：根据八个所述激光测距仪的测量值，通过第一竖向构件垂直度计算公式计算第一竖向构件的垂直度，所述第一竖向构件垂直度计算公式为：
Figure BDA0002330016440000031
式中，P2为第一竖向构件的垂直度，h为第一距离，α为第一夹角，l2a为第一基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l2b为第一基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4a为第二基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4b为第二基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明用于检测预制构件间距的检测设备，考虑到竖向构件垂直度对间距的影响，通过两个上下设置的激光测距模块分别获取与竖向构件的间距，进而获取竖向构件间任意高度的间距，利用激光测距仪实现了整个测距过程的自动化，避免了人为误差，且不需要人工读数和多种仪器测量，具有测距精度高、自动化程度高、检测快速、操作方便的优点。
(2)本发明用于检测预制构件间距的检测设备，利用三角函数，在激光测距模块中，设置两个位置相同、方向不同的激光测距组，且固定这两个激光测距组的夹角，实现了本发明检测设备与竖向构件的距离的有效测量，具有检测方便，精度高等优点。
(3)本发明用于检测预制构件间距的检测设备，在两个基座上均设有调平装置和气泡水平仪，保证了基座的水平，进一步提高了本发明检测设备的检测精度。
(4)本发明用于检测预制构件间距的检测设备不仅可以用于检测两竖向构件的间距，还可检测竖向构件的垂直度。
附图说明
图1为本发明检测设备的主视图；
图2为图1中虚线区域的俯视图；
图3为本发明测距原理的第一示意图；
图4为本发明测距原理的第二示意图；
图中，1、支架，2、第一基座，3、第二基座，4、激光测距模块，5、调平螺栓，6、气泡水平仪，7、第一竖向构件，8、第二竖向构件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例为一种用于检测预制构件间距的检测设备，用于检测第一竖向构件7和第二竖向构件8间的间距，检测设备位于第一竖向构件7和第二竖向构件8间，检测设备包括支架1、第一基座2和第二基座3，第一基座2连接在支架1的顶端，第二基座3连接在支架1的中部，第一基座2和第二基座3上均设有激光测距模块4，各激光测距模块均包括位于同一水平面的第一激光测距组和第二激光测距组，第一激光测距组和第二激光测距组均包括第一激光测距仪和第二激光测距仪，第一激光测距组和第二激光测距组均形成有方向相反的两束激光，两束激光分别指向第一竖向构件和第二竖向构件。本实施例第一基座2和第二基座3均为圆形基座，第一激光测距组和第二激光测距组的中心位于第一基座2或第二基座3的圆心。
第一基座距离第二基座的竖直距离，与第二基座距离地面的竖直距离均为第一距离。本实施例第一距离为0.5米，第一基座和第二基座分别位于支架上0.5米与1米标高处。
第一激光测距组和第二激光测距组间的夹角为10度。
如图2所示，第一基座和第二基座上均设有一个调平装置和一个气泡水平仪6。第一基座和第二基座均包括第一圆台和第二圆台，第二圆台与第一圆台同圆心设置，第二圆台设置在第一圆台上，并且第二圆台的半径小于第一圆台的半径，调平装置包括三个设置在第二圆台上的调平螺栓5，三个调平螺栓两两连接能形成等边三角形，气泡水平仪设置在第一圆台上。第一激光测距组和第二激光测距组均设置在第二圆台上，并基于第二圆台的圆心设置。
第一激光测距仪和第二激光测距仪均为单向激光测距仪，且量程均至少为50m，精度为1mm。
本实施例还提供一种采用上述检测设备的间距检测方法，用于检测第一竖向构件和第二竖向构件间的间距，该方法包括以下步骤：
数据获取步骤：获取检测设备上八个激光测距仪的测量值，测量值为激光测距仪中心到竖向构件的距离；
支架在安装完成后可将水平激光测距仪固定在一确定高度(第一距离h)。基座安装于支架上，用于固定水平激光测距仪。水平激光测距仪两两组合后，发射出的激光呈固定角度α。调平装置和气泡水平仪用于观察仪器是否水平并调整。
间距计算步骤：根据八个激光测距仪的测量值，通过间距计算公式计算在待测高度下第一竖向构件和第二竖向构件间的间距。
如图3所示，通过两束固定角度α的激光，以L1和L2为例：测得仪器中心到墙面的距离l1a、l1b、l2a、l2b，进而得到墙面到仪器中心的垂直距离L1和L2。计算原理为：
Figure BDA0002330016440000051
Figure BDA0002330016440000052
式中，a为第一激光测距组，b为第二激光测距组，l1a为第一基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l1b为第一基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，α为第一夹角，l2a为第一基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l2b为第一基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值。
如图4所示，间距计算公式为：
Figure BDA0002330016440000053
Figure BDA0002330016440000054
式中，D为间距，H为待测高度，h为第一距离，L1为第一基座测得的距离第一竖向构件的距离值，L2为第一基座测得的距离第二竖向构件的距离值，L3为第二基座测得的距离第一竖向构件的距离值，L4为第二基座测得的距离第二竖向构件的距离值，l1a为第一基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l1b为第一基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，α为第一夹角，l2a为第一基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l2b为第一基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l3a为第二基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l3b为第二基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l4a为第二基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4b为第二基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值。
本实施例还提供一种在上述间距检测方法的基础上的垂直度检测方法，包括以下步骤：
第一竖向构件垂直度计算步骤：根据八个激光测距仪的测量值，通过第一竖向构件垂直度计算公式计算第一竖向构件的垂直度，第一竖向构件垂直度计算公式为：
Figure BDA0002330016440000061
式中，P1为第一竖向构件的垂直度，h为第一距离，l1a为第一基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l1b为第一基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，α为第一夹角，l3a为第二基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l3b为第二基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值；
第二竖向构件垂直度计算步骤：根据八个激光测距仪的测量值，通过第二竖向构件垂直度计算公式计算第二竖向构件的垂直度，第二竖向构件垂直度计算公式为：
Figure BDA0002330016440000062
式中，P2为第一竖向构件的垂直度，h为第一距离，α为第一夹角，l2a为第一基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l2b为第一基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4a为第二基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4b为第二基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于检测预制构件间距的检测设备，用于检测第一竖向构件(7)和第二竖向构件(8)间的间距，其特征在于，所述检测设备位于第一竖向构件(7)和第二竖向构件(8)间，所述检测设备包括支架(1)、第一基座(2)和第二基座(3)，所述第一基座(2)连接在所述支架(1)的顶端，所述第二基座(3)连接在所述支架(1)的中部，所述第一基座(2)和所述第二基座(3)上均设有激光测距模块(4)，各激光测距模块均包括位于同一水平面的第一激光测距组和第二激光测距组，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组均包括第一激光测距仪和第二激光测距仪，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组均形成有方向相反的两束激光，两束所述激光分别指向第一竖向构件和第二竖向构件，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组的中心相同。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测预制构件间距的检测设备，其特征在于，所述第一基座(2)距离所述第二基座(3)的竖直距离，与所述第二基座(3)距离地面的竖直距离均为第一距离。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测预制构件间距的检测设备，其特征在于，所述第一激光测距组和所述第二激光测距组形成的激光所在的直线的夹角为10度。
4.根据权利要求1所述的一种用于检测预制构件间距的检测设备，其特征在于，所述第一基座(2)和所述第二基座(3)上均设有调平装置。
5.根据权利要求4所述的一种用于检测预制构件间距的检测设备，其特征在于，所述调平装置包括多个调平螺栓(5)。
6.根据权利要求4所述的一种用于检测预制构件间距的检测设备，其特征在于，所述第一基座(2)和所述第二基座(3)上均设有气泡水平仪(6)。
7.根据权利要求1所述的一种用于检测预制构件间距的检测设备，其特征在于，所述第一激光测距仪和第二激光测距仪均为单向激光测距仪。
8.根据权利要求1所述的一种用于检测预制构件间距的检测设备，其特征在于，所述第一激光测距仪和第二激光测距仪的量程均至少为50m，精度为1mm。
9.一种采用如权利要求2所述的检测设备的间距检测方法，用于检测第一竖向构件和第二竖向构件间的间距，其特征在于，该方法包括以下步骤：
数据获取步骤：获取检测设备上各激光测距仪的测量值，所述测量值为第一激光测距组或第二激光测距组的中心到第一竖向构件或第二竖向构件的距离；
间距计算步骤：根据八个所述激光测距仪的测量值，通过间距计算公式计算在待测高度下第一竖向构件和第二竖向构件间的间距，所述间距计算公式为：
Figure FDA0002330016430000021
式中，D为间距，H为待测高度，h为第一距离，l1a为第一基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l1b为第一基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，α为第一夹角，l2a为第一基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l2b为第一基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l3a为第二基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l3b为第二基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l4a为第二基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4b为第二基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值。
10.一种采用如权利要求2所述的检测设备的垂直度检测方法，用于分别检测第一竖向构件和第二竖向构件的垂直度，其特征在于，该方法包括以下步骤：
数据获取步骤：获取检测设备上八个所述激光测距仪的测量值；
第一竖向构件垂直度计算步骤：根据八个所述激光测距仪的测量值，通过第一竖向构件垂直度计算公式计算第一竖向构件的垂直度，所述第一竖向构件垂直度计算公式为：
Figure FDA0002330016430000022
式中，P1为第一竖向构件的垂直度，h为第一距离，l1a为第一基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l1b为第一基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值，α为第一夹角，l3a为第二基座中第一激光测距组的第一激光测距仪的测量值，l3b为第二基座中第二激光测距组的第一激光测距仪的测量值；
第二竖向构件垂直度计算步骤：根据八个所述激光测距仪的测量值，通过第二竖向构件垂直度计算公式计算第二竖向构件的垂直度，所述第二竖向构件垂直度计算公式为：
Figure FDA0002330016430000031
式中，P2为第一竖向构件的垂直度，h为第一距离，α为第一夹角，l2a为第一基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l2b为第一基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4a为第二基座中第一激光测距组的第二激光测距仪的测量值，l4b为第二基座中第二激光测距组的第二激光测距仪的测量值。
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CN114184157A (zh) * 2021-11-25 2022-03-15 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种制孔垂直度检测装置及使用方法

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