CN113203391A - 一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置，属于建筑施工测量仪器技术领域。它解决了传统的水准仪调整水平度的形式不佳的问题。本水平检测调节装置包括检测结构和调节结构，检测结构用于检测水准仪是否处于水平状态，调节结构用于将不处于水平状态的水准仪进行位置调节。与现有技术相比，本水平检测调节装置采用了全新概念，相比于老式的肉眼识别气泡位置而言，检测的准确度更高，而且更便于切合机械设备的引入来完成自动调节。

Description

一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置

技术领域

本发明属于建筑施工测量仪器技术领域，涉及一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置。

背景技术

水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。水平仪在测量使用过程中，需要预先对其进行调整水平度的操作，使其与大地处于平行状态。

现有技术中，用于检测水准仪平整度的方法一般都采用气泡来肉眼识别，然后通过手调两个脚螺栓使气泡居中完成调水平作业。所以，调整水平的过程还没办法自动实现，而且肉眼的辨识度没办法非常准确地识别气泡是否完全处于正中心位置。因此，发明人认为设计新式的水平调整方式与结构具备一定的意义。

发明内容

本发明的目的是针对传统的水准仪调整水平度的形式不佳的问题，而提出的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置，其特征在于：它包括检测结构和调节结构，检测结构用于检测水准仪是否处于水平状态，调节结构用于将不处于水平状态的水准仪进行位置调节；

检测结构包括固定设置在水准仪支架上的架体，活动设置在架体上并用于安装水准仪仪器的水平调节板，固定设置在架体上的套筒A、套筒B、套筒C，固定套设在套筒A上的不动杆A，可升降活动套设在套筒B上的活动杆B，可升降活动套设在套筒C上的活动杆C，下端端部与活动杆B的上端端部以球面铰接的形式对接的衔接杆B，下端端部与活动杆C的上端端部以球面铰接的形式对接的衔接杆C；水平调节板的底面开设有不处于同一直线上的球孔A、球孔B、球孔C，不动杆A的上端端部设有球体A，衔接杆B的上端端部设有球体B，衔接杆C的上端端部设有球体C，球体A和球孔A、球体B和球孔B、球体C和球孔C之间均球面铰接；水平调节板的底面还设有两条检测条，这两条检测条分别命名为检测条AB和检测条AC，检测条AB处于球孔A和球孔B所在的直线上，检测条AC处于球孔A和球孔C所在的直线上，检测条AB和检测条AC上均设有水平检测组件，该水平检测组件用于检测检测条AB和检测条AC是否处于与大地平行的状态；

调节结构包括固定设置在水准仪支架上的驱动元件、固定设置在水准仪支架上并与套筒B或套筒C上下对齐且竖向设有穿孔的限位体、升降滑动设置在限位体的穿孔内的驱动杆；驱动杆的上端端部与套筒B或套筒C的底部固定连接，驱动杆的下端垂直设有横杆，横杆上横向开设有滑槽，滑槽内滑动设有滑块，滑槽的侧壁还设有限位杆，滑块上开设有限位槽，限位槽嵌入在限位杆上以使滑块不会从滑槽内脱离，驱动元件的输出轴端部设有转杆，转杆的端部垂直设有连杆，连杆的端部与滑块转动连接；转杆转动后连杆带着滑块在滑槽内滑动，以实现驱动杆在穿孔内进行来回升降。

在上述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置中，所述的水平检测组件包括固定设置在检测条上的两块限位夹板、固定设置在检测条上并处于两块限位夹板之间的两个定位体、分别挂设在定位体上的且具有一定重量的两个T形检测件；两个定位体处于检测条所在直线的两个点上；两块限位夹板相互对向的内侧面均为光滑平面，T形检测件的两侧面也有光滑平面且分别与两块限位夹板的内侧面贴合，T形检测件在其两侧的限位夹板的夹持作用下实现侧向限位；检测条所在的直线与限位夹板的内侧面平行；T形检测件包括竖条和横条，T形检测件由竖条的底端与横条的中点处一体对接形成倒立的“T”字形，竖条的端部挂设在定位体上；T形检测件本身的重心配比能使其在只受自身重力而不受外力的作用下：竖条与地面垂直，横条与地面水平；两个T形检测件的横条的相互对向的一端端部设有检测头，当两个T形检测件的横条共线时两个检测头恰好处于相互触碰对接的状态并产生电信号。

在上述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置中，所述的检测头触碰时产生的电信号会触使一截断系统进行工作，该截断系统工作后能够使驱动元件停止运作；该截断系统包括埋设在T形检测件内的导线、固定设置在架体上的能源件、固定设置在驱动元件上并通过能源件提供启动动力来源的截断开关；检测头、导线、能源件、截断开关处于同一线路中，截断开关用于关闭驱动元件的运作；两个检测头对接后该线路形成通路状态，能源件提供动力给截断开关，使截断开关启动以将驱动元件停止。

在上述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置中，所述的驱动元件进行运作的供能线路上具有截断点，截断点的两侧均设有通电件，通电件旁侧设有弹性归位件；截断开关包括线性输出件和推动块，线性输出件用于驱动推动块的直向运动；平时在弹性归位件的作用下两个通电件必然处于对接通路的状态，截断开关启动后推动块会推动其中一个通电件使其与另一个通电件错开形成断路，断路状态下驱动元件会失去运作能源从而停止运转。

在上述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置中，所述的球孔A、球孔B、球孔C所在的点形成等腰三角形，其中球孔A处于顶角端，球孔B、球孔C处于底角端。

与现有技术相比，本水平检测调节装置采用了全新概念，相比于老式的肉眼识别气泡位置而言，检测的准确度更高，而且更便于切合机械设备的引入来完成自动调节。

附图说明

图1是本水平检测调节装置的整体结构原理图；

图2是检测结构的结构原理图；

图3是检测结构在隐藏架体、一组水平检测组件、一块限位夹板后还未完成调节时的结构原理图；

图4是检测结构在隐藏架体、一组水平检测组件、一块限位夹板后已经完成调节后的结构原理图；

图5是调节结构的结构原理图；

图6是调节结构的驱动杆处于最高位置时的结构示意图；

图7是调节结构的驱动杆处于最低位置时的结构示意图；

图中，1、架体；2、水平调节板；3、套筒A；4、套筒B；5、套筒C；6、不动杆A；7、活动杆B；8、活动杆C；9、衔接杆B；10、衔接杆C；11、检测条AB；12、检测条AC；13、限位夹板；14、定位体；15、T形检测件；16、竖条；17、横条；18、检测头；19、驱动元件；21、驱动杆；22、横杆；23、滑槽；24、滑块；25、限位杆；26、转杆；27、连杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本水平检测调节装置主要分为两个部分，分别为检测结构和调节结构，其中：检测结构用于检测水准仪是否处于水平状态，而调节结构用于将不处于水平状态的水准仪进行位置调节。

在作出具体结构描述前，首先来阐述发明人设计过程中的初步构思：本发明的原理基于数学里的两点成线、三点成面的机理，三点成面的要素是这三点不能共线，反而言之，只要某三个点不处于同一直线，那么这三个点必然会形成一个平面，将这三个点分别定义为a、b、c，ab和ac所在的两条直线会形成一个面abc，而数学中还有一个定理“如果一个平面内有两条相交直线都平行与另一个平面，那么这两个平面平行”，ab和ac是相交的直线(相交于点a)，且它们构成了面abc，如果直线ab和直线ac都与大地所在的面D平行，那么它们构成的这个面abc就会与地面D平行，这就达到了我们所要平行效果。

所以，将点a固定不动，先调整点b的高度位置，使直线ab先与地面D水平，然后再调整点c的高度位置，使直线ac也与底面D水平，就会达到面abc与地面D水平的效果。

因而，本发明提出了以下结构：

如图2～4所示，检测结构包括以下组件，分别为：

固定设置在水准仪支架上的架体1，活动设置在架体1上并用于安装水准仪仪器的水平调节板2，固定设置在架体1上的套筒A3、套筒B4、套筒C5，固定套设在套筒A3上的不动杆A6，可升降活动套设在套筒B4上的活动杆B7，可升降活动套设在套筒C5上的活动杆C8，下端端部与活动杆B7的上端端部以球面铰接的形式对接的衔接杆B9，下端端部与活动杆C8的上端端部以球面铰接的形式对接的衔接杆C10。

本发明提供的结构里，水平调节板2用于安放水准仪仪器，所以将水平调节板2所在的平面与地面调整平行后，就达到了调整水平的效果。

水平调节板2的底面开设有不处于同一直线上的球孔A、球孔B、球孔C，不动杆A6的上端端部设有球体A，衔接杆B9的上端端部设有球体B，衔接杆C10的上端端部设有球体C，球体A和球孔A、球体B和球孔B、球体C和球孔C之间均球面铰接；

水平调节板2的底面还设有两条检测条，这两条检测条分别命名为检测条AB11和检测条AC12，检测条AB11处于球孔A和球孔B所在的直线上，检测条AC12处于球孔A和球孔C所在的直线上，检测条AB11和检测条AC12上均设有水平检测组件。

水平调节板2的底面具有球孔A、球孔B、球孔C，将它们分别定义为点A、点B、点C，这三个点形成了面ABC；且水平调节板2的底面还具有检测条AB11和检测条AC12，它们实际上就处于直线AB和直线AC上。如果我们将点A固定使其无法变动，然后再来依次调节点B和点C的高度位置，分别直线AB和直线AC于地面水平，那么最终面ABC就会与地面水平，就能达到预期效果。

基于以上前提，不动杆A6的顶端球体A与球孔A球面球面铰接后，点A就固定了，而活动杆B7能在套筒B4内进行升降，活动杆C8也能在套筒C5内进行升降，衔接杆B9上端端部的球体B又与球孔B球面铰接，衔接杆C10上端端部的球体C又与球孔C球面铰接，这就实现了点B和点C能在高度方向上进行变动，从而调整直线AB和直线AC相对于地面的位置关系。

需要特别阐述的是：点B和点C并不是单纯地在竖直方向上移动，它们除了竖直方向上产生位移外，横向、纵向都会产生位移，只不过因为它们主要的位置变动从肉眼上识别为高度的改变，所以本文案概述中忽略了它们的平面位移以“高度方向上的移动”来描述。另外，点B和点C从机械学运动副的计算得出的值都是1，也就是它们的位移过程是唯一确定的。

而本发明用来检测线AB和线AC是否相对于地面平行的方式，十分独特，它主要采用了物理学的重力原理，具体的技术方案如下：

水平检测组件包括：固定设置在检测条上的两块限位夹板13、固定设置在检测条上并处于两块限位夹板13之间的两个定位体14、分别挂设在定位体14上的且具有一定重量的两个T形检测件15；两个定位体14处于检测条所在直线的两个点上；两块限位夹板13相互对向的内侧面均为光滑平面，T形检测件15的两侧面也有光滑平面且分别与两块限位夹板13的内侧面贴合，T形检测件15在其两侧的限位夹板13的夹持作用下实现侧向限位；检测条所在的直线与限位夹板13的内侧面平行；T形检测件15包括竖条16和横条17，T形检测件15由竖条16的底端与横条17的中点处一体对接形成倒立的“T”字形，竖条16的端部挂设在定位体14上；T形检测件15本身的重心配比能使其在只受自身重力而不受外力的作用下：竖条16与地面垂直，横条17与地面水平；两个T形检测件15的横条17的相互对向的一端端部设有检测头18，当两个T形检测件15的横条17共线时两个检测头18恰好处于相互触碰对接的状态且得到信号。

以图3和图4中展示的检测条AB11上的水平检测组件为例，两个定位体14均处于直线AB上，而两个T形检测件15又分别自由挂设在两个定位体14上。倘若两个定位体14所在的直线AB与地面交叉，那么两个T形检测件15上的横条17虽然与地面平行，但是它们必然具有高度差；而如果两个定位体14所在的直线AB与地面平行，那么两个T形检测件15上的横条17还会相互共线。反之，如果两个横条17已经共线了，那么此时此刻直线AB就必然是与地面平行的状态。本发明中，以两个检测头18在两个横条17处于共享状态下会相互对接触碰作为依据，当两个检测头18触碰对接时，直线AB与地面平行。

而当直线AB已经与地面平行后，点A和点B不动，通过点C的位移，再来调整直线AC与地面处于平行状态即可完成面ABC与地面的水平。

以上是对检测结构部分的设计，接下来对调节结构进行技术方案的设计：

如图5～7所示，调节结构包括固定设置在水准仪支架上的驱动元件19、固定设置在水准仪支架上并与套筒B或套筒C上下对齐且竖向设有穿孔的限位体、升降滑动设置在限位体的穿孔内的驱动杆21；驱动杆21的上端端部与套筒B或套筒C的底部固定连接，驱动杆21的下端垂直设有横杆22，横杆22上横向开设有滑槽23，滑槽23内滑动设有滑块24，滑槽23的侧壁还设有限位杆25，滑块24上开设有限位槽，限位槽嵌入在限位杆25上以使滑块24不会从滑槽23内脱离，驱动元件19的输出轴端部设有转杆26，转杆26的端部垂直设有连杆27，连杆27的端部与滑块24转动连接；转杆26转动后连杆27带着滑块24在滑槽23内滑动，以实现驱动杆21在穿孔内进行来回升降。

检测头触碰时产生的电信号会触使一截断系统进行工作，该截断系统工作后能够使驱动元件19停止运作；该截断系统包括埋设在T形检测件15内的导线、固定设置在架体1上的能源件、固定设置在驱动元件19上并通过能源件提供启动动力来源的截断开关；检测头、导线、能源件、截断开关处于同一线路中，截断开关用于关闭驱动元件19的运作；两个检测头对接后该线路形成通路状态，能源件提供动力给截断开关，使截断开关启动以将驱动元件19停止。

驱动元件19进行运作的供能线路上具有截断点，截断点的两侧均设有通电件，通电件旁侧设有弹性归位件；截断开关包括线性输出件和推动块，线性输出件用于驱动推动块的直向运动；平时在弹性归位件的作用下两个通电件必然处于对接通路的状态，截断开关启动后推动块会推动其中一个通电件使其与另一个通电件错开形成断路，断路状态下驱动元件19会失去运作能源从而停止运转。

运作过程中，将驱动元件19会持续启动着，它的目的是为了使驱动杆21不断地进行周期性升降运动，但是实际上驱动杆21并不会进行无限制的来回升降，当它移动到某一个高度点时两个检测头就会触碰到一起，此刻截断系统完成了通路，这一瞬间截断开关启动并将通电件推开，两个通电件错开后驱动元件19所在的能源线路就会断开，驱动元件19也就会在这一瞬间停止运作，这时就完成了水平调节。

驱动元件19在运转的过程中是缓慢进行的，所以它的内部还需要加入一个减速器，而驱动元件19一般肯定会采用电机来实现，因为技术手段过于常规本发明中不再多加以阐述。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置，其特征在于：它包括检测结构和调节结构，检测结构用于检测水准仪是否处于水平状态，调节结构用于将不处于水平状态的水准仪进行位置调节；

检测结构包括固定设置在水准仪支架上的架体(1)，活动设置在架体(1)上并用于安装水准仪仪器的水平调节板(2)，固定设置在架体(1)上的套筒A(3)、套筒B(4)、套筒C(5)，固定套设在套筒A(3)上的不动杆A(6)，可升降活动套设在套筒B(4)上的活动杆B(7)，可升降活动套设在套筒C(5)上的活动杆C(8)，下端端部与活动杆B(7)的上端端部以球面铰接的形式对接的衔接杆B(9)，下端端部与活动杆C(8)的上端端部以球面铰接的形式对接的衔接杆C(10)；水平调节板(2)的底面开设有不处于同一直线上的球孔A、球孔B、球孔C，不动杆A(6)的上端端部设有球体A，衔接杆B(9)的上端端部设有球体B，衔接杆C(10)的上端端部设有球体C，球体A和球孔A、球体B和球孔B、球体C和球孔C之间均球面铰接；水平调节板(2)的底面还设有两条检测条，这两条检测条分别命名为检测条AB(11)和检测条AC(12)，检测条AB(11)处于球孔A和球孔B所在的直线上，检测条AC(12)处于球孔A和球孔C所在的直线上，检测条AB(11)和检测条AC(12)上均设有水平检测组件，该水平检测组件用于检测检测条AB(11)和检测条AC(12)是否处于与大地平行的状态；

调节结构包括固定设置在水准仪支架上的驱动元件(19)、固定设置在水准仪支架上并与套筒B(4)或套筒C(5)上下对齐且竖向设有穿孔的限位体、升降滑动设置在限位体的穿孔内的驱动杆(21)；驱动杆(21)的上端端部与套筒B(4)或套筒C(5)的底部固定连接，驱动杆(21)的下端垂直设有横杆(22)，横杆(22)上横向开设有滑槽(23)，滑槽(23)内滑动设有滑块(24)，滑槽(23)的侧壁还设有限位杆(25)，滑块(24)上开设有限位槽，限位槽嵌入在限位杆(25)上以使滑块(24)不会从滑槽(23)内脱离，驱动元件(19)的输出轴端部设有转杆(26)，转杆(26)的端部垂直设有连杆(27)，连杆(27)的端部与滑块(24)转动连接；转杆(26)转动后连杆(27)带着滑块(24)在滑槽(23)内滑动，以实现驱动杆(21)在穿孔内进行来回升降。

2.根据权利要求1所述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置，其特征在于：所述的水平检测组件包括固定设置在检测条上的两块限位夹板(13)、固定设置在检测条上并处于两块限位夹板(13)之间的两个定位体(14)、分别挂设在定位体(14)上的且具有一定重量的两个T形检测件(15)；两个定位体(14)处于检测条所在直线的两个点上；两块限位夹板(13)相互对向的内侧面均为光滑平面，T形检测件(15)的两侧面也有光滑平面且分别与两块限位夹板(13)的内侧面贴合，T形检测件(15)在其两侧的限位夹板(13)的夹持作用下实现侧向限位；检测条所在的直线与限位夹板(13)的内侧面平行；T形检测件(15)包括竖条(16)和横条(17)，T形检测件(15)由竖条(16)的底端与横条(17)的中点处一体对接形成倒立的“T”字形，竖条(16)的端部挂设在定位体(14)上；T形检测件(15)本身的重心配比能使其在只受自身重力而不受外力的作用下：竖条(16)与地面垂直，横条(17)与地面水平；两个T形检测件(15)的横条(17)的相互对向的一端端部设有检测头(18)，当两个T形检测件(15)的横条(17)共线时两个检测头(18)恰好处于相互触碰对接的状态并产生电信号。

3.根据权利要求2所述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置，其特征在于：所述的检测头(18)触碰时产生的电信号会触使一截断系统进行工作，该截断系统工作后能够使驱动元件(19)停止运作；该截断系统包括埋设在T形检测件(15)内的导线、固定设置在架体(1)上的能源件、固定设置在驱动元件(19)上并通过能源件提供启动动力来源的截断开关；检测头(18)、导线、能源件、截断开关处于同一线路中，截断开关用于关闭驱动元件(19)的运作；两个检测头(18)对接后该线路形成通路状态，能源件提供动力给截断开关，使截断开关启动以将驱动元件(19)停止。

4.根据权利要求3所述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置，其特征在于：所述的驱动元件(19)进行运作的供能线路上具有截断点，截断点的两侧均设有通电件，通电件旁侧设有弹性归位件；截断开关包括线性输出件和推动块，线性输出件用于驱动推动块的直向运动；平时在弹性归位件的作用下两个通电件必然处于对接通路的状态，截断开关启动后推动块会推动其中一个通电件使其与另一个通电件错开形成断路，断路状态下驱动元件(19)会失去运作能源从而停止运转。

5.根据权利要求4所述的一种建筑施工水准仪的水平检测调节装置，其特征在于：所述的球孔A、球孔B、球孔C所在的点形成等腰三角形，其中球孔A处于顶角端，球孔B、球孔C处于底角端。

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