CN113124761A - 一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,包括:第一主尺、第二主尺、第一游标尺和第二游标尺,第一主尺的一端与第二主尺的一端固定连接且第一主尺和第二主尺相互垂直设置,第一游标尺设置有第一测量爪,第一主尺和第一游标尺之间安装有用于检测第一游标尺相对第一主尺位置的第一光栅尺位移传感器;第二游标尺上设置有第二测量爪,第二主尺和第二游标尺之间安装有用于检测第二游标尺相对第二主尺位置的第二光栅尺位移传感器。本发明采用两个相互垂直的光栅尺位移传感器能够同时对相邻管片之间的横向数据和竖向数据进行测量,无需人工读数,测量操作简单、快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量工具,特别是涉及一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺。
背景技术
地铁隧道管片安装质量的检验标准之一就是管片之间的间隙差和高低差是否符合规范要求,具体体现为两个相邻管片之间的横向数据和竖向数据,统称为管片的错台数据。实际工程中通常采用塑料直角三角尺做为测量工具,按照如图7所示进行测量。
这种测量错台数据的方法存在三个问题和缺点,第一是读取数据过程中三角尺不能够离开管片,不易读取数据且数据读取易产生较大误差;第二是需要同时读取横向和竖向两组不同的数据,容易产生混淆;第三是需要两个人操作,一人负责读取数据,另一人负责记录数据,工作效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供了一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,本发明采用两个相互垂直的光栅尺位移传感器能够同时对相邻管片之间的横向数据和竖向数据进行测量,无需人工读数,测量操作简单、快捷。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,包括:第一主尺、第二主尺、第一游标尺和第二游标尺,所述第一主尺的一端与第二主尺的一端固定连接且第一主尺和第二主尺相互垂直设置,所述第一游标尺套装在第一主尺上且能够沿第一主尺滑动,所述第一游标尺设置有第一测量爪,所述第一主尺和第一游标尺之间安装有用于检测第一游标尺相对第一主尺位置的第一光栅尺位移传感器;
所述第二游标尺套装在第二主尺上且能够沿第二主尺滑动,所述第二游标尺上设置有第二测量爪,所述第二主尺和第二游标尺之间安装有用于检测第二游标尺相对第二主尺位置的第二光栅尺位移传感器。
上述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述第一测量爪上设置有第一测量爪第一定位面和第一测量爪第二定位面,所述第一测量爪第一定位面和第一测量爪第二定位面相互垂直,所述第一游标尺处于第一主尺零位时,所述第一测量爪第一定位面与第一主尺右侧端面相重合,所述第一测量爪第二定位面与第一游标尺底面相重合。
上述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述第一主尺远离第二主尺一端的底部设置有垫块,所述垫块与第一主尺固定连接,所述垫块的底面与第一测量爪第二定位面相重合。
上述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述第二测量爪上设置有第二测量爪第一定位面和第二测量爪第二定位面,所述第二测量爪第一定位面设置在第二测量爪的底部,所述第一游标尺处于第一主尺零位和第二游标尺处于第二主尺零位时,所述第二测量爪第一定位面与第一测量爪第二定位面相重合、所述第二测量爪第二定位面与第一测量爪第一定位面相重合。
上述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述光栅式地铁隧道管片错台测量尺还包括数据采集模块和通信模块,所述数据采集模块分别与第一光栅尺位移传感器和第二光栅尺位移传感器连接且用于采集第一光栅尺位移传感器和第二光栅尺位移传感器的测量数据,所述通信模块与数据采集模块连接用于接收数据采集模块传递给它的测量数据并将该数据传递出去。
上述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述通信模块为无线蓝牙数据传输模块。
上述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述光栅式地铁隧道管片错台测量尺还包括第一电源模块、第二电源模块和第三电源模块,所述第三电源模块安装在第一主尺上且用于给第一光栅尺位移传感器安装在第一主尺上的部分、第二光栅尺位移传感器安装在第二主尺上的部分、数据采集模块和通信模块提供电能,所述第一电源模块安装在第一游标尺上且用于给第一光栅尺位移传感器安装在第一游标尺上的部分提供电能,所述第二电源模块安装在第二游标尺上且用于给第二光栅尺位移传感器安装在第二游标尺上的部分提供电能。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明采用两个相互垂直的光栅尺位移传感器能够同时对相邻管片之间的横向数据和竖向数据进行测量,无需人工读数,测量操作简单、快捷。
2、本发明利用光栅尺进行测量,光栅尺各个组成模块的技术成熟,市场上有各种型号的产品可以采用,无需进行二次开发,可以直接安装到游标和固定尺上,制造过程简单。
3、本发明采用采用相互正交的办法将两根光栅尺组合成为一体,只需一人就可以同时测量和记录两个相邻管片之间缝隙的横向数据和竖向数据,工作效率高。
4、本发明采用蓝牙无线数据传输技术将测量的数据直接发送至电脑的数据文件中,能够完全避免人工读取和记录数据过程中产生的错误。
下面通过附图和实施例,对发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明测量尺的立体结构示意图。
图2为本发明测量尺的主视图。
图3为本发明测量尺的使用状体示意图。
图4为本发明测量尺的电器元件连接示意图。
图5为本发明第一主尺和第一游标尺的立体结构示意图。
图6为本发明光栅尺的工作原理示意图。
图7为实际工程中采用塑料直角三角尺测量错台数据的示意图。
附图标记说明:
10—第一主尺;20—第二主尺;
11—垫块;30—第一游标尺;
31—第一测量爪;31-1—第一测量爪第一定位面;
31-2—第一测量爪第二定位面;40—第二游标尺;
41—第二测量爪;41-1—第二测量爪第一定位面;
41-2—第二测量爪第二定位面;50—第一光栅尺位移传感器;
60—第二光栅尺位移传感器;70—数据采集模块;
71—通信模块;72—第一电源模块;
73—第二电源模块;74—第三电源模块。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
需要注意,本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
如图1至图3所示,本发明的实施例提供了一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其包括:第一主尺10、第二主尺20、第一游标尺30和第二游标尺40,所述第一主尺10的一端与第二主尺20的一端固定连接且第一主尺10和第二主尺20相互垂直设置,所述第一游标尺30套装在第一主尺10上且能够沿第一主尺10滑动,所述第一游标尺30设置有第一测量爪31,所述第一主尺10和第一游标尺30之间安装有用于检测第一游标尺30相对第一主尺10位置的第一光栅尺位移传感器50;
所述第二游标尺40套装在第二主尺20上且能够沿第二主尺20滑动,所述第二游标尺40上设置有第二测量爪41,所述第二主尺20和第二游标尺40之间安装有用于检测第二游标尺40相对第二主尺20位置的第二光栅尺位移传感器60。
本实施例中第一主尺10和第二主尺20相互垂直设置,第一游标尺30可以沿第一主尺10滑动,第一游标尺30带动第一测量爪31能够测量两个管片之间的间隙;第二游标尺40可以沿第二主尺20滑动,第二游标尺40带动第二测量爪41能够测量测量两个管片之间的高度差。游标尺在主尺上的位置才有光栅尺位移传感器进行检查,无需人工读数,测量操作简单、快捷。
如图2所示,所述第一测量爪31上设置有第一测量爪第一定位面31-1和第一测量爪第二定位面31-2,所述第一测量爪第一定位面31-1和第一测量爪第二定位面31-2相互垂直,所述第一游标尺30处于第一主尺10零位时,所述第一测量爪第一定位面31-1与第一主尺10右侧端面相重合,所述第一测量爪第二定位面31-2与第一游标尺30底面相重合。
如图1至图3所示,所述第一主尺10远离第二主尺20一端的底部设置有垫块11,所述垫块11与第一主尺10固定连接,所述垫块11的底面与第一测量爪第二定位面31-2相重合。
本实施例中在第一主尺10的下方设置垫块11且垫块11的底面与第一测量爪第二定位面31-2相重合,这就使得第一主尺10能够很轻松的放置在管片上且第一主尺10与防止面平行,保证管片之间间隙测量数据的准确。
如图2所示,所述第二测量爪41上设置有第二测量爪第一定位面41-1和第二测量爪第二定位面41-2,所述第二测量爪第一定位面41-1设置在第二测量爪41的底部,所述第一游标尺30处于第一主尺10零位和第二游标尺40处于第二主尺20零位时,所述第二测量爪第一定位面41-1与第一测量爪第二定位面31-2相重合、所述第二测量爪第二定位面41-2与第一测量爪第一定位面31-1相重合。
如图4和图5所示,所述光栅式地铁隧道管片错台测量尺还包括数据采集模块70和通信模块71,所述数据采集模块70分别与第一光栅尺位移传感器50和第二光栅尺位移传感器60连接且用于采集第一光栅尺位移传感器50和第二光栅尺位移传感器60的测量数据,所述通信模块71与数据采集模块70连接用于接收数据采集模块70传递给它的测量数据并将该数据传递出去。
本实施例中光栅式地铁隧道管片错台测量尺上设置有通信模块71可以将测量数据发送到数据处理终端,方便了数据的整理和收集,避免了人工读取和记录数据过程中产生的错误。
本实施例中,所述通信模块71为无线蓝牙数据传输模块。蓝牙数据传输模块技术成熟,短距离传输数据稳定。
如图5所示,所述光栅式地铁隧道管片错台测量尺还包括第一电源模块72、第二电源模块73和第三电源模块74,所述第三电源模块74安装在第一主尺10上且用于给第一光栅尺位移传感器50安装在第一主尺10上的部分、第二光栅尺位移传感器60安装在第二主尺20上的部分、数据采集模块70和通信模块71提供电能,所述第一电源模块72安装在第一游标尺30上且用于给第一光栅尺位移传感器50安装在第一游标尺30上的部分提供电能,所述第二电源模块73安装在第二游标尺40上且用于给第二光栅尺位移传感器60安装在第二游标尺40上的部分提供电能。
本发明光栅式地铁隧道管片错台测量尺的工作原理及使用方法:本发明的测量尺采一个横向和一个竖向的光栅尺组合而成,横向光栅尺用于测量相邻两个管片之间的间隙,竖向的光栅尺用来测量相邻两个管片之间的高度差,该光栅式地铁隧道管片错台测量尺能够同时测量地铁隧道管片横向数据和竖向数据。采用相互正交的办法将两根光栅尺组合成为一体,只需一人就可以同时测量和记录两个相邻管片之间缝隙的横向数据和竖向数据,工作效率高。
如图6所示,本发明的光栅式地铁隧道管片错台测量尺通过游标尺上的光信号源发出的光信号被安装在主尺上的光栅数据传感器接收并转换为管片之间的相对位置数据,该位置数据实时地通过无线蓝牙数据传输模块发送至计算机终端,通过计算机对测量数据进行记录和处理。采用蓝牙无线数据传输技术将测量的数据直接发送至电脑的数据文件中,能够完全避免人工读取和记录数据过程中产生的错误。
以上所述,仅是发明的较佳实施例,并非对发明作任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,包括:第一主尺(10)、第二主尺(20)、第一游标尺(30)和第二游标尺(40),所述第一主尺(10)的一端与第二主尺(20)的一端固定连接且第一主尺(10)和第二主尺(20)相互垂直设置,所述第一游标尺(30)套装在第一主尺(10)上且能够沿第一主尺(10)滑动,所述第一游标尺(30)上设置有第一测量爪(31),所述第一主尺(10)和第一游标尺(30)之间安装有用于检测第一游标尺(30)相对第一主尺(10)位置的第一光栅尺位移传感器(50);
所述第二游标尺(40)套装在第二主尺(20)上且能够沿第二主尺(20)滑动,所述第二游标尺(40)上设置有第二测量爪(41),所述第二主尺(20)和第二游标尺(40)之间安装有用于检测第二游标尺(40)相对第二主尺(20)位置的第二光栅尺位移传感器(60)。
2.按照权利要求1所述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述第一测量爪(31)上设置有第一测量爪第一定位面(31-1)和第一测量爪第二定位面(31-2),所述第一测量爪第一定位面(31-1)和第一测量爪第二定位面(31-2)相互垂直,所述第一游标尺(30)处于第一主尺(10)零位时,所述第一测量爪第一定位面(31-1)与第一主尺(10)右侧端面相重合,所述第一测量爪第二定位面(31-2)与第一游标尺(30)底面相重合。
3.按照权利要求2所述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述第一主尺(10)远离第二主尺(20)一端的底部设置有垫块(11),所述垫块(11)与第一主尺(10)固定连接,所述垫块(11)的底面与第一测量爪第二定位面(31-2)相重合。
4.按照权利要求2或3所述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述第二测量爪(41)上设置有第二测量爪第一定位面(41-1)和第二测量爪第二定位面(41-2),所述第二测量爪第一定位面(41-1) 设置在第二测量爪(41)的底部,所述第一游标尺(30)处于第一主尺(10)零位和第二游标尺(40)处于第二主尺(20)零位时,所述第二测量爪第一定位面(41-1)与第一测量爪第二定位面(31-2)相重合、所述第二测量爪第二定位面(41-2)与第一测量爪第一定位面(31-1)相重合。
5.按照权利要求4所述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述光栅式地铁隧道管片错台测量尺还包括数据采集模块(70)和通信模块(71),所述数据采集模块(70)分别与第一光栅尺位移传感器(50)和第二光栅尺位移传感器(60)连接且用于采集第一光栅尺位移传感器(50)和第二光栅尺位移传感器(60)的测量数据,所述通信模块(71)与数据采集模块(70)连接用于接收数据采集模块(70)传递给它的测量数据并将该数据传递出去。
6.按照权利要求5所述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述通信模块(71)为无线蓝牙数据传输模块。
7.按照权利要求5或6所述的一种光栅式地铁隧道管片错台测量尺,其特征在于,所述光栅式地铁隧道管片错台测量尺还包括第一电源模块(72)、第二电源模块(73)和第三电源模块(74),所述第三电源模块(74)安装在第一主尺(10)上且用于给第一光栅尺位移传感器(50)安装在第一主尺(10)上的部分、第二光栅尺位移传感器(60)安装在第二主尺(20)上的部分、数据采集模块(70)和通信模块(71)提供电能,所述第一电源模块(72)安装在第一游标尺(30)上且用于给第一光栅尺位移传感器(50)安装在第一游标尺(30)上的部分提供电能,所述第二电源模块(73)安装在第二游标尺(40)上且用于给第二光栅尺位移传感器(60)安装在第二游标尺(40)上的部分提供电能。
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