CN113295075B - 一种测量系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量系统和方法，所述系统包括量角系统、截面定位装置和/或角度测量装置，所述量角系统包括打印装置和量角用打印结构；所述量角系统用于根据待量部件的弧长值和角度，控制所述打印装置在所述打印结构的角度刻度区内打印起始刻度层、所述角度刻度层以及结尾刻度层；所述截面定位装置用于确定所述待量部件的垂直中心点和水平中心点；所述角度测量装置用于测量待量部件的转角或夹角；本发明提出的测量系统中能够用于测量、绘制和施工，具有测量方便的有益效果。

Description

一种测量系统和方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种测量系统和方法。

背景技术

在测量技术中，经常需要需要进行多种参数的测量，例如，测量角度、测量水平中心点或垂直中心点，测量转角或夹角。现有技术中，一种测量系统往往只能实现一种测量功能，当需要测量上述多种参数时，就需要多种测量工具。从而，现有的测量系统存在功能单一且测量精准度不够的缺点。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种测量系统和方法，旨在解决现有技术中，测量系统存在功能单一且测量精准度不够的问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种测量系统，包括量角系统、截面定位装置和/或角度测量装置，所述量角系统包括打印装置和量角用打印结构；

所述量角系统用于根据待量部件的弧长值和角度，控制所述打印装置在所述打印结构的角度刻度区内打印起始刻度层、所述角度刻度层以及结尾刻度层；

所述截面定位装置用于确定所述待量部件的垂直中心点和水平中心点；

所述角度测量装置用于测量待量部件的转角或夹角。

优选的，所述打印装置包括控制单元和打印组件；所述打印结构的一侧沿自身长度方向设置有弧长刻度区，所述打印结构的另一侧为用于面对所述打印组件以进行角度刻度层打印的角度刻度区；

所述控制单元用于根据待量部件的弧长值、弦长值和角度，控制所述打印组件在所述打印结构的角度刻度区内打印起始刻度层、所述角度刻度层以及结尾刻度层。

优选的，所述截面定位装置包括第一量臂、第二量臂、刻度尺、第三量臂和第一水平仪；

所述第二量臂垂直连接于所述第一量臂；所述第一水平仪沿所述第一量臂的延伸方向设置于所述第一量臂，或沿所述第三量臂的延伸方向设置于所述第三量臂；所述刻度尺垂直连接于所述第一量臂，且所述第二量臂垂直于所述刻度尺；所述第三量臂活动连接于所述刻度尺，以使所述第三量臂能沿所述刻度尺的长度方向平移；所述第三量臂与所述第一量臂平行设置。

优选的，所述角度测量装置包括刻度盘、第一支杆和第二支杆；所述刻度盘设置有角度刻度；所述第一支杆固定于所述刻度盘，且所述第一支杆穿过或指向所述刻度盘的圆心处，且所述第一支杆指向所述刻度盘的角度刻度；

所述第一支杆的一端伸出于所述刻度盘；所述第一支杆平行于所述刻度盘；所述第二支杆能够绕所述刻度盘的轴线转动；所述第二支杆的转动面平行于所述刻度盘；所述第二支杆的一端伸出于所述刻度盘。

优选的，所述打印装置还包括计算单元，所述计算单元用于根据待量部件的弧长值和弦长值计算所述待量部件的角度，或根据所述待量部件的弧长值和角度计算所述待量部件的半径；所述打印装置还包括用于测量所述待量部件的弧长的软尺；还包括弦长测量部件，所述弦长测量部件用于测量待量部件的弦长值。

优选的，所述截面定位装置还包括固定组件；所述固定组件包括抱箍、第一支撑臂和第二支撑臂；所述抱箍包括环形箍体；所述环形箍体用于环绕固定于待量部件；

所述第一支撑臂和所述第二支撑臂均固定连接于所述环形箍体；所述第一支撑臂的远离所述所述环形箍体的一端连接于所述第一量臂；所述第二支撑臂的远离所述环形箍体的一端连接于所述第一量臂。

优选的，所述角度测量装置还包括与所述第一支杆的伸出于所述刻度盘的一端垂直连接的支架；所述支架包括第一接触臂和第二接触臂；所述第一接触臂垂直连接于所述第一支杆的伸出于所述刻度盘的一端；所述第二接触臂转动连接于所述第一支杆；所述第二接触臂能在转动至同时垂直于所述第一接触臂及所述第一支杆时进行限位。

优选的，所述角度测量装置还包括第三接触臂；所述第三接触臂垂直连接于所述第二支杆的伸出于所述刻度盘的一端；所述第三接触臂与所述第二支杆的伸出于所述刻度盘的一端可拆卸连接；所述第三接触臂或所述第二支杆上设置有激光直线瞄准器；

所述激光直线瞄准器用于发射激光，所述激光用于连接所述第二支杆和所述第三接触臂，以使所述第二支杆和所述激光共线，且所述激光垂直于所述第三接触臂。

本发明还提出一种测量方法，应用上述中任一项所述的测量系统进行待量部件测量；所述测量方法包括如下步骤：

在所述打印结构进入所述打印装置的打印入口后，且所述打印装置启动后，获取待量部件的弧长值和角度；

控制所述打印装置在所述打印结构的角度刻度区内打印起始刻度层、角度刻度层以及结尾刻度层；

将打印好的所述打印结构沿周向贴附在所述待量部件上，所述打印结构的所述角度刻度区背离所述待量部件；

通过所述截面定位装置确定所述待量部件的垂直中心点和水平中心点，和/或，通过所述角度测量装置测量待量部件的转角或夹角。

优选的，所述打印装置包括控制单元、打印组件和计算单元；所述获取待量部件的弧长值和角度的步骤，包括：

获取所述待量部件的弧长值；

判断所述待量部件对应的角度是否为360°；

若是，将所述弧长值和360°通过所述打印装置输入所述控制单元；

若否，获取所述待量部件的弦长值，通过所述打印装置将所述弧长值和所述弦长值输入所述计算单元，通过所述计算单元根据所述弧长值和所述弦长值计算所述待量部件的角度，将所述弧长值和所述角度传送至所述控制单元。

与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：

测量系统能实现角度测量，并且能实现水平中心点和垂直中心点的测量，和/或转角或夹角的测量，存在多种测量功能且测量精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种测量系统的量角用打印结构一实施例的结构示意图；

图2为本发明提出的一种测量系统的打印装置一实施例的侧面结构示意图；

图3为图2中A处细节放大示意图；

图4为本发明提出的一种测量系统的打印装置一实施例的俯视结构示意图；

图5为本发明提出的一种测量系统中将打印结构环绕贴合于待量部件外圆周表面时的示意图；

图6为图5中B-B向结构示意图；

图7为图5中C处细节放大示意图；

图8为本发明提出的截面定位装置一实施例的立体结构示意图；

图9为本发明提出的截面定位装置另一实施例的立体结构示意图；

图10为本发明提出的截面定位装置一实施例具体应用时的示意图；

图11为本发明提出的角度测量装置一实施例的结构示意图；

图12为本发明提出的角度测量装置一实施例具体应用时的示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种测量系统和方法。

请参考附图1-附图12，在本发明提出的一种测量系统的一实施例中，本测量系统包括量角系统、截面定位装置和/或角度测量装置，量角系统包括打印装置和量角用打印结构。

量角系统用于根据待量部件的弧长值和角度，控制打印装置在打印结构340的角度刻度区内打印起始刻度层580、角度刻度层以及结尾刻度层590；

截面定位装置用于确定待量部件的垂直中心点和水平中心点；

角度测量装置用于测量待量部件的转角或夹角。

本发明提出的测量系统能实现角度测量，并且能实现水平中心点和垂直中心点的测量，和/或转角或夹角的测量，存在多种测量功能且测量精准。

具体的，打印装置包括控制单元和打印组件130；打印结构340的一侧沿自身长度方向设置有弧长刻度区560，打印结构340的另一侧为用于面对打印组件130以进行角度刻度层打印的角度刻度区570。

控制单元用于根据待量部件的弧长值、弦长值和角度，控制打印组件130在打印结构340的角度刻度区570内打印起始刻度层580、角度刻度层以及结尾刻度层590。

截面定位装置包括第一量臂610、第二量臂620、刻度尺630、第三量臂640和第一水平仪612。

第二量臂620垂直连接于第一量臂610；第一水平仪612沿第一量臂610的延伸方向设置于第一量臂610，或沿第三量臂640的延伸方向设置于第三量臂640；刻度尺630垂直连接于第一量臂610，且第二量臂620垂直于刻度尺630；第三量臂640活动连接于刻度尺630，以使第三量臂640能沿刻度尺630的长度方向平移；第三量臂640与第一量臂610平行设置。

角度测量装置包括刻度盘710、第一支杆740和第二支杆750；刻度盘710设置有角度刻度712；第一支杆740固定于刻度盘710，且第一支杆740穿过或指向刻度盘710的圆心处，且第一支杆740指向刻度盘710的角度刻度712。

第一支杆740的一端伸出于刻度盘710；第一支杆740平行于刻度盘710；第二支杆750能够绕刻度盘710的轴线转动；第二支杆750的转动面平行于刻度盘710；第二支杆750的一端伸出于刻度盘710。

首先，本发明提出的截面定位装置，能够对待量部件的某一横截面的水平位置与垂直位置进行标记，且标记过程简单快捷，标记精度高。

请参考附图10，以测量管道D为例，具体的使用方法为：将第一量臂610放置于管道的上部，然后将第二量臂620沿管道的长度方向贴合于管道的上部，则此时刻度尺630所在的平面为管道的横截面；此时，调节第一量臂610的位置，调节过程中观察第一水平仪612，以使得第一量臂610最终呈水平，然后移动第三量臂640，使得第三量臂640和管道的下部接触。

将第一量臂610放置于待量部件的上部，然后将第二量臂620沿待量部件的长度方向贴合于待量部件的上部，由于第二量臂620沿待量部件的轴向，且第一量臂610与第二量臂620垂直，则此时第一量臂610、第三量臂640和刻度尺630所在的平面为待量部件的横截面；此时，调节第一量臂610的位置，调节过程中观察第一水平仪612，以使得第一量臂610最终呈水平，从而第一量臂610与所述待量部件的接触点为待量部件的垂直方向顶点，然后移动第三量臂640，使得第三量臂640和待量部件的下部接触，所述第三量臂640与待量部件的接触点为垂直方向的最低点，第一量臂610和第二量臂620之间的中间刻度值，则指向待量部件的水平点，从而完成待量部件的垂直方向顶点与水平点的测量。

具体如附图10所示，此时，第一量臂610和第一水平仪612用于确定待量部件的垂直中心点的位置，即第一量臂610和管道的接触点为管道的横截面的垂直中心，即附图10中E点；然后基于第三量臂640，并通过刻度尺630确定第三量臂640和第一量臂610之间的中间刻度值，从而确定待量部件的水平中心点的位置，具体的，刻度尺630上第三量臂640指示的刻度值与刻度尺630上第一量臂610指示的刻度值之和的一半所对齐的位置即为管道的横截面的水平中心；例如，第一量臂610对齐的刻度尺630上刻度值为0，第三量臂640对齐的刻度尺630上的刻度值为20，则刻度尺630上刻度值为10的位置所对齐的管道位置即是管道横截面的水平中心，即附图10中的F点。

其次，通过截面定位装置确定待量部件的水平中心和垂直中心后，还可以通过量角系统来对定位结果进行检验。

为此，需要测量待量部件的弧长，同时，还需要确定待量部件的弧长对应的角度(例如，当弧长为圆柱结构或管道的周长时，对应的角度为360°，无需测量；角度不为360°的待量部件需要借助软尺或类似工具测量弧长，并通过游标卡尺测量弦长，从而根据弧长和弦长计算待量部件的弧长对应的角度)。

以打印结构340为打印纸为例进行介绍，在使用所述打印纸进行角度打印时，通过打印纸的弧长刻度区560确定打印长度，使打印长度与待量部件的弧长相等，并在打印纸的角度刻度区570内打印各个角度刻度。从而打印纸的一侧为弧长刻度区560(对应弧长)，另一侧为角度刻度区570。

角度刻度区570内打印有起始刻度层580、结尾刻度层590和角度刻度层；起始刻度层580和结尾刻度层590之间的距离与待量部件的弧长相等，角度刻度层包括多个角度刻度，多个角度刻度等间距分布于起始刻度层580和结尾刻度层590之间，多个角度刻度的总角度值为弧长对应的角度(例如，当弧长为周长时，总角度值为360°)。

如附图5-附图7所示，检验时，直接将打印结构340的具有角度刻度层的一侧面朝外，并环绕贴合于待量部件(如上述管道D)的外圆周表面，使得角度刻度层沿待量部件的圆周外表面环绕显示，使得打印纸的角度刻度区570和弧长刻度区560分别对应，且沿管道的圆周外表面环绕显示，即可清楚的知晓管道上任意两点之间的角度，进而知晓管道的横截面的水平中心位置点和垂直中心位置点之间的角度，若为90°，则说明之前通过截面定位装置对待量部件进行横截面的水平中心位置点(图10中F点)和垂直中心位置点(图10中E点)进行定位的定位结果是准确的。

除此之外，在螺纹类或转动类零部件的配合安装工程(例如瓶盖与瓶口、套筒与管件)中，需要精准测量螺纹类或转动类零部件的旋转角度，现有技术中主要依靠人工标记，再用量角器进行测量，且因人工标记的精度不高，而导致最终的测量结果不准确。

为此，可直接将本发明提出的打印结构340的具有角度刻度层的一侧面朝外，并环绕贴合于瓶盖的外圆周表面，使得角度刻度层沿瓶盖的圆周外表面环绕显示，即可清楚的知晓瓶盖的转动角度，相比人工标记，测量结果更加准确。

此外，在对花瓶之类的圆形部件进行修补的过程中，可直接将本发明提出的打印结构340的具有角度刻度层的一侧面朝外，并环绕贴合于花瓶的外圆周表面，使得角度刻度层沿花瓶的圆周外表面环绕显示，通过观察打印结构340的角度刻度，即可清楚的知晓花瓶待修补部位所对应的角度，从而便于操作人员进行修补。

此外，本发明提出的量角系统还可以应用于旋转式伸出式的产品(如胶棒、口红等)；具体的，将发明提出的打印结构340的具有角度刻度层的一侧面朝外，并环绕贴合于胶棒的外圆周表面，因胶棒旋转的角度和胶体伸出的长度是呈对应关系的(例如，胶棒每旋转360°，则胶体伸出1cm)，故使用者通过观察打印结构340的角度刻度，即可清楚的知晓胶棒旋转了多少角度，进而可以知晓胶体伸出了多长的距离。

再次，本发明提出的角度测量装置能够方便的对待量部件(本实施例中优选为2个管道，即附图12中管道J和管道H)之间的角度进行测量，且测量过程简单快捷，测量精度高。

请参考附图11，下面以测量管道J和管道H的夹角为例，对本发明的角度测量装置的测量过程进行介绍：如附图12所示，将第一支杆740的伸出于刻度盘710的一端与管道H接触，并使得第一支杆740垂直于管道H的长度方向，将第二支杆750的伸出于刻度盘710的一端与管道J接触，并转动调节第二支杆750，使得第二支杆750垂直于管道J的长度方向，此时，第一支杆740和第二支杆750于刻度盘710上形成的角G的角度即为管道H和管道J直接的夹角，通过读取角G的角度，即可简单快捷的完成对待量部件的夹角的测量。

同时，还能通过本发明提出量角系统来测量管道H和管道J之间的圆弧部I的弧度；具体的，先借助软尺或类似工具测量圆弧部I的弧长，并通过游标卡尺测量圆弧部I的弦长，从而根据弧长和弦长计算圆弧部I对应的弧长对应的角度，进而计算得到圆弧部I对应的弧度。

然后打印装置打印打印纸，并使得打印纸上的起始刻度层580和结尾刻度层590之间的距离与圆弧部I的弧长相等，角度刻度层包括多个角度刻度，多个角度刻度等间距分布于起始刻度层580和结尾刻度层590之间，多个角度刻度的总角度值为圆弧部I的弧长对应的角度。

然后，直接将打印纸的具有角度刻度层的一侧面朝外，并沿圆弧部I的延伸方向进行贴合，使得角度刻度层沿圆弧部I外表面环绕显示，使得打印纸的角度刻度区570和弧长刻度区560分别对应，即可清楚的知晓圆弧部I上任意两点之间的角度。

此外，打印装置还包括计算单元，计算单元用于根据待量部件的弧长值和弦长值计算待量部件的角度(当弧长为周长时，可直接计算出角度，当弧长不为周长时，还需要根据弦长才能计算出角度)，或根据待量部件的弧长值和角度计算待量部件的半径。

为此，本测量系统还包括用于测量待量部件的弧长的软尺。

同时，本测量系统还包括弦长测量部件(游标卡尺)；弦长测量部件用于测量待量部件的弦长值。

此外，打印装置还包括识别单元；打印组件130用于在打印结构340上打印起始刻度层580，识别单元用于识别起始刻度层580并发送给控制单元；控制单元用于根据起始刻度层580和弧长值控制打印组件130在打印结构340上打印结尾刻度层590。

即识别单元用于识别起始刻度层580和结尾刻度层590，以便于通过打印组件130打印角度刻度层。

此外，请参考附图2-附图4，在本发明提出的打印装置的一实施例中，本打印装置为便携式手持打印装置；打印装置还包括驱动组件和切断组件。

具体的，起始刻度层580和结尾刻度层590之间的距离值为待量部件的周长或弧长，角度刻度层包括多个角度刻度，多个角度刻度等间距均匀分布于起始刻度层580和结尾刻度层590之间。

打印装置包括壳体；壳体包括相对设置的第一壳板110和第二壳板120；第一壳板110和第二壳板120形成内腔190和出口210；打印组件130设置于内腔190；驱动组件用于驱动打印结构340于内腔190内沿打印结构340的长度方向移动，并通过出口210伸出于壳体。

切断组件包括切刀220、升降部件和承载台180；承载台180靠近出口210，并连接于第二壳板120；承接台的靠近第一壳板110的一侧形成有接触面240。

升降部件设置于内腔190，以用于驱动切刀220移动，以使切刀220的刀刃与接触面240接触，以切断打印结构340；接触面240开设有垂直于打印结构340的长度方向的线槽360；线槽360和切刀220的刀刃位于同一竖直面；第一壳板110开设有与线槽360相对的观察窗口；观察窗口内嵌设有透明隔板。

本发明提出的打印装置，通过设置切断组件和线槽360，能够更加精准的切断打印纸，避免因手动拉扯而损坏打印纸上的角度刻度和周长或弧长刻度的问题；具体工作原理为：打印纸在内腔190内边移动边通过打印组件130进行打印，以打印出起始刻度层580和结尾刻度层590(起始刻度层580和结尾刻度层590均为垂直于打印纸长度方向的条形刻度)；当起始刻度层580移动至和线槽360位于同一直线时，启动升降部件，以驱动切刀220移动，以切断打印纸；然后打印纸继续边移动边打印，当结尾刻度层590移动至和线槽360对齐时，启动升降部件，以驱动切刀220移动，以切断打印纸，使得整个打印纸完成打印。

此外，驱动组件包括第一滚筒对、第二滚筒对、驱动电机和转轴430；第一滚筒对包括彼此贴合滚动接触的第一主滚筒140和第一副滚筒150；第二滚筒对包括彼此贴合滚动接触的第二柱滚筒和第二副滚筒170；驱动电机用于同步驱动第一主滚筒140和第二主滚筒160转动。

转轴430转动设置于内腔190，且转轴430平行于第一滚筒的轴线；打印结构340为打印纸；打印纸卷筒(即未打印的打印纸原材料卷筒)转动套设于转轴430，打印纸从打印纸卷筒伸出后依次穿设于第一主滚筒140和第一副滚筒150之间，以及第二主滚筒160和第二副滚筒170之间，最后贴合于接触面240，并从出口210伸出。

通过上述技术方案，完善了驱动打印纸于内腔190中移动的结构。

同时，第一主滚筒140的轴线平行于第一副滚筒150的轴线；第二主滚筒160的轴线平行于第二副滚筒170的轴线。如附图2所示，接触面240、第一主滚筒140和第一副滚筒150的接触线、第二主滚筒160和第二副滚筒170的接触线均位于同一平面，且平面平行于第二壳板120。

此外，打印组件130设置于第一滚筒对和第二滚筒对之间；第二滚筒对位于打印组件130和承载台180之间。

同时，本打印装置还包括驱动开关370和切断开关440；驱动开关370用于控制驱动电机的启停，切断开关440用于控制电磁铁330的通断电。通过设置驱动开关370和切断开关440能够更方便的控制本打印装置。

此外，线槽360包括位于同一直线的第一线槽361和第二线槽362；第一线槽361和第二线槽362之间的距离小于打印纸的宽度；通过这样设置，能够使得切刀220更方便的切断打印纸。

同时，上述升降部件包括第一套管250、第一滑杆260、连接杆320、第一弹簧290、电磁铁330和吸块230。

第一套管250固定连接于第一壳板110的靠近第二壳板120的一侧面；第一套管250垂直于第一壳板110；第一滑杆260滑动嵌设于第一套管250；连接杆320连接于第一滑杆260的远离第一壳板110的一端；切刀220连接于连接杆320的背离第一壳板110的一侧。

电磁铁330设置于第一壳板110的靠近第二壳板120的一侧；吸块230设置于连接板的背离切刀220的一侧；第一弹簧290套设于第一套管250；第一弹簧290的一端连接于第一壳板110的靠近第二壳板120的一侧；第一弹簧290的另一端连接于连接杆320；第一弹簧290始终呈压缩状态；吸块230为铁质吸块230，且能与电磁铁330接触；当吸块230与电磁铁330吸合接触时，切刀220和接触面240之间保持预设距离。

此外，升降部件还包括第二套管270、第二滑杆280和第二弹簧310；第二套管270固定连接于第一壳板110的靠近第二壳板120的一侧面，且第二套管270垂直于第一壳板110；第二滑杆280滑动嵌设于第二套管270；连接杆320的另一端连接于第二滑杆280的远离第一壳板110的一端；连接杆320平行于第一壳板110。

吸块230设置于连接杆320的中部；第二弹簧310套设于第二套管270；第二弹簧310的一端连接于第一壳板110的靠近第二壳板120的一侧；第二弹簧310的另一端连接于连接杆320；第二弹簧310始终呈压缩状态。

通过上述技术方案，完善了升降部件的结构和功能。

本打印装置还包括触控显示屏350，触控显示屏350和控制单元通信连接；触控显示屏350用于输入周长和对应的角度(或弧长和弦长对应的角度)，以便于打印打印结构340。

请参考附图7，在本发明提出的一种打印结构340的一实施例中，打印结构340包括本体层510、弧长刻度区560和角度刻度区570；本体层510包括彼此背离的第一侧面520和第二侧面；第一侧面520设置有沿本体层510长度方向延伸的弧长刻度区560。

第一侧面520还设置有沿本体层510长度方向延伸的能够用于打印角度刻度层的角度刻度区570；角度刻度区570用于面对打印装置以沿本体层510长度方向打印角度刻度层，第二侧面用于贴合待量部件。

此外，第二侧面设置有黏性贴合层(未示出)；黏性贴合层的背离第二侧面的一侧设置有隔离层，隔离层与黏性贴合层能够分离；在隔离层与黏性贴合层分离后，黏性贴合层用于将打印结构340沿圆周方向环绕贴合于待量部件的外表面。

通过设置隔离层，能够防止通过打印装置打印本打印结构340时，黏性贴合层和打印装置粘贴在一起，而影响打印结构340的输出；去除隔离层后，通过黏性贴合层能够将本打印结构340的第二侧面环绕贴合于待量部件的外圆周表面。

同时，上述黏性贴合层为粘胶层。上述隔离层为隔离纸或隔离膜。

此外，第一侧面520包括彼此相对且平行的第一边缘530和第二边缘540；弧长刻度区560靠近第一边缘530设置；角度刻度区570靠近第二边缘540设置；即弧长刻度区560和角度刻度区570彼此正相对设置，以便于基于弧长刻度区560来打印角度刻度区570内的角度刻度层；从而以便于将待量部件的弧长或周长和对应的角度正相对展示。

同时，弧长刻度区560为刻度凸起(弧长刻度凸起)、刻度凹槽(弧长刻度凹槽)或刻度层(弧长刻度层)，其中刻度层可以为刻度印刷层、刻度油漆层或其他刻度层状结构。优选本体层510为纸带。

具体的，角度刻度层包括起始刻度层580和结尾刻度层590；起始刻度层580和结尾刻度层590之间的距离值为待量部件的弧长值(当待量部件的角度为360°时，所述弧长值为周长值)；角度刻度层以起始刻度层580作为起始刻度，以结尾刻度层590作为结尾刻度；并将起始刻度层580和结尾刻度层590之间的距离等分为与周长值(或弧长值)对应的第一角度值(例如，圆柱结构的第一角度值为360°)，此为待量部件整个圆周角度的测量和标记。

起始刻度层580和结尾刻度层590之间的距离值为待量部件的弧长值；角度刻度层以起始刻度层580作为起始刻度，以结尾刻度层590作为结尾刻度；并将起始刻度层580和结尾刻度层590之间的距离等分为与弧长值及对应的弦长值对应的第二角度值(例如90°)，此为待量部件局部圆弧两端之间的角度的测量和标记。

此为，第一侧面520还设置有标示区550；标示区550用于通过打印装置打印弧长刻度层的计量单位、弧长值(包括周长值)、与周长值(弧长值)对应的第一半径值、第一角度值、与弧长值对应的弦长值、与弧长值及弦长值对应的第二半径值，以及第二角度值；计量单位为弧长刻度层相邻的两个刻度之间距离值(如1mm)。标识区可以通过标识层的方式设置在本体层510上。标识层可以为刻度印刷层、刻度油漆层或其他刻度层状结构。

同时，起始刻度层580和结尾刻度层590均为长条状层；起始刻度层580和结尾刻度层590均垂直于第一边缘530。

起始刻度层580和结尾刻度层590均分别与第一边缘530和第二边缘540接触；起始刻度层580的宽度小于结尾刻度层590的宽度。

上述弧长刻度层包括多个第一刻度层561和多个第二刻度层562；第一刻度层561和第二刻度层562均垂直于第一边缘530；第二刻度层562用于表述第一预设个数(10个)的第一刻度层561代表的长度值，即第二刻度层562之间的距离为10mm。

此外，第一刻度层561的长度小于第二刻度层562的长度；起始刻度层580和其中一个第二刻度层562重合；结尾刻度层590与另一个第二刻度层562重合。

同时，角度刻度层还包括多个第三刻度层571和多个第四刻度层572；第三刻度层571和第四刻度层572均垂直于第二边缘540；第四刻度层572用于表述第二预设个数(可以为10个)的第三刻度层571代表的角度值；相邻的2个第三刻度层571代表1°，则相邻的第四刻度层572之间的距离可以表述为30°。

此外，第三刻度层571的长度小于第四刻度层572的长度；起始刻度层580和第一个第三刻度层571重合；结尾刻度层590与最后一个第四刻度层572重合。

本发明还提出一种测量方法，在本发明提出的一种测量方法的第一实施例中，本实施例应用如上述任一项所述的测量系统进行待测部件测量；本实施例包括如下步骤：

步骤S110：在所述打印结构340进入所述打印装置的打印入口后，且所述打印装置启动后，获取待量部件的弧长值和角度。

如附图2所示，将打印结构340(打印纸卷筒)放入打印装置的打印入口(内腔190的转轴430)，然后启动打印装置，控制单元通过触控显示屏350获取输入的弧长值和角度。

步骤S120：通过所述控制单元控制所述打印组件130在所述打印结构340的角度刻度区570内打印起始刻度层580、角度刻度层以及结尾刻度层590。

步骤S130：将打印好的所述打印结构340沿周向贴附在所述待量部件上，所述打印结构340的所述角度刻度区570背离所述待量部件。

步骤S140：通过所述截面定位装置确定所述待量部件的垂直中心点和水平中心点，和/或，通过所述角度测量装置测量待量部件的转角或夹角。

具体的，如附图5-附图7所示，通过将本发明提出的打印结构340的具有角度刻度层的一侧面朝外，并环绕贴合于待量部件(如管道或圆柱结构)的外圆周表面，使得角度刻度层和弧长刻度区560分别对应，且沿管道的圆周外表面环绕显示，即可清楚的知晓管道上任意两点之间的角度，避免了因人工手动标注角度的过程中出现的误差，从而提升最终的管道角度测量结果的精准性。

在本发明提出的一种量角方法的第二实施例中，基于第一实施例，所述打印装置还包括控制单元、打印组件和计算单元；步骤S110中，获取待量部件的弧长值和角度的步骤，包括如下步骤：

步骤S210：获取所述待量部件的弧长值。

具体的，使用软尺测量所述待量部件的弧长值。

步骤S220：判断所述待量部件对应的角度是否为360°。

具体的，即当输入的弧长为周长时，则对应的角度为360°，否则，对应的角度不为360°。

若是，执行步骤S230：将所述弧长值和360°通过所述打印装置的触控显示屏350输入所述控制单元。

具体的，若是，说明弧长值为周长值，则直接将弧长值和360°通过所述打印装置的触控显示屏350输入所述控制单元，以便于完成起始刻度层580、结尾刻度层590和角度刻度的打印。

若否，执行步骤S240：获取所述待量部件的弦长值，通过所述打印装置的触控显示屏350将所述弧长值和所述弦长值输入所述计算单元，通过所述计算单元根据所述弧长值和所述弦长值计算所述待量部件的角度，将所述弧长值和所述角度传送至所述控制单元。

具体的，若否，说明弧长值不为周长值，需要弧长值对应的弦长值，方可计算出对应的角度，为此，通过所述打印装置的触控显示屏350350将所述弧长值和所述弦长输入所述计算单元，通过所述计算单元根据所述弧长值和所述弦长值计算所述待量部件的角度，将所述弧长值和所述角度传送至所述控制单元，以便于完成起始刻度层580、结尾刻度层590和角度刻度的打印。

此外，如附图8-附图10所示，本发明提出的截面定位装置还包括第二水平仪621；第二水平仪621沿第二量臂620的延伸方向设置于第二量臂620；通过设置第二水平仪621，能够对待量部件(例如，管道D)水平度进行测量。

同时，第二量臂620与第一量臂610转动连接，且第二量臂620能在同时垂直于第一量臂610和刻度尺630时进行限位；将第二量臂620转动连接于第一量臂610，提升了第二量臂620的灵活度；第一水平仪612设置于第一量臂610的背离第三量臂640的一侧，且第一水平仪612位于第一量臂610的中部；第二水平仪621位于第二量臂620的中部，以便于观察第一水平仪612和第二水平仪621。

同时，截面定位装置还包括刻度显示器650；刻度显示器650可以是指针731式显示器，也可以是数显式显示器，刻度显示器650用于显示第三量臂640对齐刻度尺630上的刻度值，或用于显示刻度尺630上第三量臂640指示的刻度值与刻度尺630上第一量臂610指示的刻度值的一半。

例如，第一量臂610对齐的刻度尺630上刻度值为0，第三量臂640对齐的刻度尺630上的刻度值为20，则刻度显示器650显示的刻度值为20(也可以直接显示为10)，操作人员可通过读取该刻度显示器650上的刻度值，根据该刻度值水平指向待量部件的位置，来直接确定管道横截面的水平中心，即附图9中的F点。

此外，第一量臂610包括能与待量部件接触的第一侧壁611；第一侧壁611与刻度尺的刻度631的起始刻度线对齐，本实施例中，第一侧壁611对齐的刻度尺的刻度631值为0，以便于操作人员读取。

同时，刻度尺的刻度631位于刻度尺630的靠近第一量臂610的一侧设置，以便于操作人员确定待量部件的横截面的水平中心点。

此外，第三量臂640包括能与待量部件接触的第二侧壁641，第二侧壁641用于指示刻度尺630上的刻度，以便于操作人员读取刻度值；第三量臂640开设有垂直贯通第二侧壁641的通孔642；刻度尺630滑动穿设于通孔642。通过上述技术方案，完善了本截面定位装置的结构和功能。

此外，本截面定位装置还包括固定组件；第二量臂620垂直连接于第一量臂610的中部；固定组件包括抱箍、第一连接部661和第二连接部662；抱箍包括环形箍体660；环形箍体660用于环绕固定于待量部件。

第一连接部661和第二连接部662均固定连接于环形箍体660；第一连接部661的远离环形箍体660的一端连接于第一量臂610；第二连接部662的远离环形箍体660的一端连接于第一量臂610。

使用时，将第一量臂610调节至水平，并将第二量臂620贴合于管道的长度方向的顶部，然后将环形箍体660固定于待量部件(管道D)，进而通过第一连接部661和第二连接部662固定第一量臂610的位置，防止第一量臂610在测量过程中出现晃动，从而导致测量结果的准确率降低。

值得注意的是，本固定组件中的第一连接部661和第一量臂610之间为可拆卸连接，第二连接部662和第一量臂610之间为可拆卸连接，即本截面定位装置可在没有固定组件的情况下单独使用，固定组件只是用来起到稳定截面定位装置的作用。

精确顶点的测量参照如下方式：

上述第一连接部661、第二连接部662、环形箍体660和第二量臂620均可从第一量臂610上拆卸下来，并连接于刻度尺630上；即第一连接部661的远离环形箍体660的一端和第二连接部662的远离环形箍体660的一端均连接于刻度尺630，第二量臂620连接于刻度尺630，环形箍体660连接于第一连接部661和第二连接部662，刻度尺630上设置有沿刻度尺630长度方向设置的第三水平仪632；此时，将环形箍体660环绕待测部件，并将本截面定位装置整体旋转90°(参照附图9为整体逆时针旋转90°)，使得刻度尺630和待测部件的顶部接触，保证第二量臂620沿待测部件的轴线方向贴合于待测部件的顶部，通过调整刻度尺630的水平位置，并观察第三水平仪632，使得刻度尺630呈水平状，然后移动第一量臂610和第三量臂640，使得第一量臂610和第三量臂640夹紧待测部件，此时，刻度尺630上的中间刻度值即为待测部件的垂直中心点的精准位置。

值得注意的是，本截面定位装置可以设置第三水平仪632，也可以不设置第三水平仪632，即第三水平仪632可以按照实际使用需求来进行设置；当需要精准测量待测部件的顶点(垂直中心位置点)时，需要设置第三水平仪632，当不需要精准测量待测部件的顶点时，则可以不设置第三水平仪632。

此外，第一连接部661和第二连接部662可设计为能够左右调整第一量臂610水平的微调结构。

同时，固定组件还包括调节螺母670；环形箍体660的一端设置有第一接触板671，环形箍体660的另一端设置有第二接触板672；第一接触板671开设有第一螺纹孔；第二接触板672开设有第二螺纹孔；调节螺母670依次配合拧设于第一螺纹孔和第二螺纹孔，以将抱箍固定于待量部件；通过上述技术方案，完善了环形箍体660固定于待量部件的结构和功能。第一连接部661和第二连接部662彼此平行，且均垂直于第一量臂610，这样设置，固定组件的结构更加完善。

此外，请参考附图11-附图12，本发明提出的角度测量装置还包括与第一支杆740的伸出于刻度盘710的一端垂直连接的支架。通过设置支架，以便于第一支杆740和待量部件接触。

同时，支架包括第一接触臂760和第二接触臂761；第一接触臂760垂直连接于第一支杆740的伸出于刻度盘710的一端；第二接触臂761转动连接于第一支杆740。使用时，直接将第一接触臂760贴合于待量部件的表面，即可使得第一支杆740垂直于待量部件，通过设置可转动的第二接触臂761，以便于支撑支架，且当待量部件为平面时，可直接打开第二接触臂761，从而对第一支杆740产生更好的支撑力。

第一接触臂760可拆卸连接于第一支杆740，第二接触臂761可拆卸连接于第一支杆740，以便于收纳运输。

此外，第二接触臂761能在转动至同时垂直于第一接触臂760及第一支杆740时进行限位，即当第二接触臂761转动至同时垂直于第一接触臂760及第一支杆740时，第一支杆740垂直于第一接触臂760和第二接触臂761所在的平面，以便于当待量部件为平面时，直接将第一接触臂760和第二接触臂761直接贴合于平面，即可使得第二支杆750垂直于待量部件，操作简单。

同时，本角度测量装置还包括第三接触臂770；第三接触臂770垂直连接于第二支杆750的伸出于刻度盘710的一端。通过设置第三接触臂770，更利于操作，直接将第三接触臂770贴合于待量部件的表面即可使得第二支杆750垂直于待量部件。

此外，第三接触臂770与第二支杆750的伸出于刻度盘710的一端可拆卸连接，以便于收纳运输；第三接触臂770或第二支杆750上设置有激光直线瞄准器。

激光直线瞄准器用于发射激光，激光用于连接第二支杆750和第三接触臂770，以使第二支杆750和激光共线，且激光垂直于第三接触臂770。

通过上述技术方案，能够扩大本角度测量装置的测量范围，即当待测部件的尺寸较大时(如管道I和管道H之间的距离较大)，若第二支杆750的长度不够与其中一个待量部件接触，此时，即可将第三接触臂770拆卸下来，并启动激光直线瞄准器，然后调节第二支杆750的角度，以使得激光和第二支杆750共线，且激光与第三接触臂770垂直，相当于延长了第二支杆750的长度，然后正常读取角G的角度即可。

此外，本角度测量装置还包括激光水平仪720；激光水平仪720设置于刻度盘710，以用于将刻度盘710调节至水平。将刻度盘710调节至水平，能够提升测量结果的准确率。

同时，刻度盘710包括彼此背离的第三侧面711和第四侧面；角度刻度设置于第三侧面711，角度刻度712的量程可以为180°，第一支杆740所在的直线与角度刻度712的0°刻度线和180°刻度线重合。这样设置，第二支杆750所在的直线所对齐的角度即是角G的角度，更便于操作人员读取角G的角度。

此外，第一支杆740固定于第四侧面，刻度盘710的圆心处转动穿设有中轴730(中轴730通过轴承穿设于刻度盘710的圆心)，中轴730垂直于刻度盘710，中轴730活动穿设于第一支杆740；第二支杆750固定穿设于中轴730，且第二支杆750位于第一支杆740的远离刻度盘710的一侧。因第一支杆740和第二支杆750均具有一定的直径，故将第一支杆740和第二支杆750均设置于第四侧面，这样第一支杆740和第二支杆750不会干扰读取刻度盘710上的角度刻度712。

同时，本角度测量装置还包括指针731；指针731固定于中轴730的伸出于第三侧面711的一端；指针731和第二支杆750平行，且指针731平行于刻度盘710。通过设置指针731，指针731所指向的角度值，即是角G的角度值，也是待量部件之间的夹角的角度值，读取更加方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种测量系统，其特征在于，包括量角系统、截面定位装置和/或角度测量装置，所述量角系统包括打印装置和量角用打印结构；所述测量系统用于进行待量部件测量；

所述量角系统还用于：在所述打印结构进入所述打印装置的打印入口后，且所述打印装置启动后，获取待量部件的弧长值和角度；所述量角系统用于根据待量部件的弧长值和角度，控制所述打印装置在所述打印结构的角度刻度区内打印起始刻度层、角度刻度层以及结尾刻度层；所述量角系统还用于：将打印好的所述打印结构沿周向贴附在所述待量部件上，所述打印结构的所述角度刻度区背离所述待量部件；

所述截面定位装置用于确定所述待量部件的垂直中心点和水平中心点；

所述角度测量装置用于测量待量部件的转角或夹角。

2.根据权利要求1所述的一种测量系统，其特征在于，所述打印装置包括控制单元和打印组件；所述打印结构的一侧沿自身长度方向设置有弧长刻度区，所述打印结构的另一侧为用于面对所述打印组件以进行角度刻度层打印的角度刻度区；

所述控制单元用于根据待量部件的弧长值、弦长值和角度，控制所述打印组件在所述打印结构的角度刻度区内打印起始刻度层、所述角度刻度层以及结尾刻度层。

3.根据权利要求1所述的一种测量系统，其特征在于，所述截面定位装置包括第一量臂、第二量臂、刻度尺、第三量臂和第一水平仪；

所述第二量臂垂直连接于所述第一量臂；所述第一水平仪沿所述第一量臂的延伸方向设置于所述第一量臂，或沿所述第三量臂的延伸方向设置于所述第三量臂；所述刻度尺垂直连接于所述第一量臂，且所述第二量臂垂直于所述刻度尺；所述第三量臂活动连接于所述刻度尺，以使所述第三量臂能沿所述刻度尺的长度方向平移；所述第三量臂与所述第一量臂平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种测量系统，其特征在于，所述角度测量装置包括刻度盘、第一支杆和第二支杆；所述刻度盘设置有角度刻度；所述第一支杆固定于所述刻度盘，且所述第一支杆穿过或指向所述刻度盘的圆心处，且所述第一支杆指向所述刻度盘的角度刻度；

所述第一支杆的一端伸出于所述刻度盘；所述第一支杆平行于所述刻度盘；所述第二支杆能够绕所述刻度盘的轴线转动；所述第二支杆的转动面平行于所述刻度盘；所述第二支杆的一端伸出于所述刻度盘。

5.根据权利要求2所述的一种测量系统，其特征在于，所述打印装置还包括计算单元，所述计算单元用于根据待量部件的弧长值和弦长值计算所述待量部件的角度，或根据所述待量部件的弧长值和角度计算所述待量部件的半径；所述打印装置还包括用于测量所述待量部件的弧长的软尺；还包括弦长测量部件，所述弦长测量部件用于测量待量部件的弦长值。

6.根据权利要求3所述的一种测量系统，其特征在于，所述截面定位装置还包括固定组件；所述固定组件包括抱箍、第一支撑臂和第二支撑臂；所述抱箍包括环形箍体；所述环形箍体用于环绕固定于待量部件；

所述第一支撑臂和所述第二支撑臂均固定连接于所述环形箍体；所述第一支撑臂的远离所述环形箍体的一端连接于所述第一量臂；所述第二支撑臂的远离所述环形箍体的一端连接于所述第一量臂。

7.根据权利要求4所述的一种测量系统，其特征在于，所述角度测量装置还包括与所述第一支杆的伸出于所述刻度盘的一端垂直连接的支架；所述支架包括第一接触臂和第二接触臂；所述第一接触臂垂直连接于所述第一支杆的伸出于所述刻度盘的一端；所述第二接触臂转动连接于所述第一支杆；所述第二接触臂能在转动至同时垂直于所述第一接触臂及所述第一支杆时进行限位。

8.根据权利要求4所述的一种测量系统，其特征在于，所述角度测量装置还包括第三接触臂；所述第三接触臂垂直连接于所述第二支杆的伸出于所述刻度盘的一端；所述第三接触臂与所述第二支杆的伸出于所述刻度盘的一端可拆卸连接；所述第三接触臂或所述第二支杆上设置有激光直线瞄准器；

所述激光直线瞄准器用于发射激光，所述激光用于连接所述第二支杆和所述第三接触臂，以使所述第二支杆和所述激光共线，且所述激光垂直于所述第三接触臂。

9.一种测量方法，其特征在于，应用权利要求1至8中任一项所述的测量系统进行待量部件测量；所述测量方法包括如下步骤：

在所述打印结构进入所述打印装置的打印入口后，且所述打印装置启动后，获取待量部件的弧长值和角度；

控制所述打印装置在所述打印结构的角度刻度区内打印起始刻度层、角度刻度层以及结尾刻度层；

将打印好的所述打印结构沿周向贴附在所述待量部件上，所述打印结构的所述角度刻度区背离所述待量部件；

通过所述截面定位装置确定所述待量部件的垂直中心点和水平中心点，和/或，通过所述角度测量装置测量待量部件的转角或夹角。

10.根据权利要求9所述的一种测量方法，其特征在于，所述打印装置包括控制单元、打印组件和计算单元；所述获取待量部件的弧长值和角度的步骤，包括：

获取所述待量部件的弧长值；

判断所述待量部件对应的角度是否为360°；

若是，将所述弧长值和360°通过所述打印装置输入所述控制单元；

若否，获取所述待量部件的弦长值，通过所述打印装置将所述弧长值和所述弦长值输入所述计算单元，通过所述计算单元根据所述弧长值和所述弦长值计算所述待量部件的角度，将所述弧长值和所述角度传送至所述控制单元。

Images