CN113375638B - 一种建筑工程垂直度测量仪及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种建筑工程垂直度测量仪，涉及高端电子测量仪技术领域，包括用于水平安装于建筑物顶端的第一定位板、与第一定位板垂直相对且水平安装于建筑物底部的第二定位板、设于第一定位板上的第一测量机构、设于第二定位板上的第二测量机构、分别通过导线与第一测量机构和第二测量机构电路连接的控制机构，以及与控制机构通过导线电路连接的显示器，所述的控制机构通过预设程序在显示器上显示垂度实测线与标准垂直线的对比图，并依据对比图显示建筑物墙体1表面垂度的数据信息。本发明不但可以测量建筑物墙体表面的垂度，还可以获得直观的对比图，并精确显示建筑物墙面的凹槽或凸起以及垂度信息。

Description

一种建筑工程垂直度测量仪及使用方法

技术领域

本发明涉及高端电子测量仪技术领域，具体涉及一种建筑工程垂直度测量仪及使用方法。

背景技术

对于建筑工程的验收来说，垂直度是评价建筑工程质量好坏的一个重要指标之一。目前的建筑工程垂直度检测一般采用垂直度检测尺或者垂线的方式进行，这种方式的检测精度受检测尺或垂线的定位影响较大，当定位不稳定或定位错误时会发生较大误差。

申请号为CN201810941996.4的专利文献公开了建筑工程垂直度检测装置，通过设置门型框架，以及平移、纵移结构，通过准确定位可对建筑物的墙面进行检测。然而，这种技术方案也存在着明显的缺陷：

1、众所周知，现有的建筑结构大多是多层或者高层、甚至是超高层建筑，而门型架很难满足较高建筑物的垂直度检测，因无法做出或者考虑成本无必要做出符合建筑物高度的门型架，因此，该方案的实用性明显降低；

2、现有的建筑物表面很难找到完全平滑的表面，多有凸台或开槽，要进行垂直度检测，仅靠单一的传感器很难做出分辨，在凸出或者凹陷处的局部结构很容易破坏掉整个过程的检测结果，而该技术方案并没有解决方案。

发明内容

本发明提出了一种建筑工程垂直度测量仪，目的是提供一种高端电子测量仪器，通过本仪器可绘制建筑墙面的垂度实测线，通过与标准垂直线进行对比，可在直观上和数据上精确标识建筑物的垂直度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种建筑工程垂直度测量仪，包括用于水平安装于建筑物顶端的第一定位板、与第一定位板垂直相对且水平安装于建筑物底部的第二定位板、设于第一定位板上的第一测量机构、设于第二定位板上的第二测量机构、分别通过导线与第一测量机构和第二测量机构电路连接的控制机构，以及与控制机构通过导线电路连接的显示器，所述的控制机构通过预设程序在显示器上显示垂度实测线与标准垂直线的对比图，并依据对比图显示建筑物墙体1表面垂度的数据信息。

优选的，所述的第二定位板的上表面中部沿长度方向设有定位槽，所述的第一定位板的下表面中部沿长度方向分布有第一激光发射装置和第二激光发射装置，所述的第一激光发射装置和第二激光发射装置分别发射与第一定位板下表面垂直的圆柱形激光束，且所述激光束的直径与定位槽的宽度相同，当2个激光束均投射于定位槽内时，所述的第一测量机构和第二测量机构具有相同的垂度测量区域。

优选的，所述的第一定位板和第二定位板的上表面分别设有第一倾角传感器、第二倾角传感器，并分别设有多个第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述的第一定位板通过穿过第一螺栓孔的第一调节螺栓与建筑物墙体的顶端连接，并通过第一调节螺栓将第一定位板调至水平，所述的第二定位板通过穿过第二螺栓孔的第二调节螺栓与地面连接，并通过第二调节螺栓将第二定位板调至水平，所述的第一倾角传感器、第二倾角传感器分别通过导线与控制机构信号连接。

优选的，所述的第一定位板的下表面及第二定位板的上表面均沿长度方向分别设有第一刻度尺、第二刻度尺，所述的第一刻度尺的0刻度线的左侧预留有用以与建筑物墙体顶端连接的安装部，所述的第一螺栓孔设于安装部所在区域内；所述的第二刻度尺的0刻度线为第二定位板的上表面朝向定位槽一侧的端部边缘线。

优选的，所述的第一测量机构包括设于第一定位板下表面的第一安装槽、沿第一定位板长度方向且垂直于第一定位板下表面且固定设于第一安装槽内的第一弧形板，所述的第一弧形板的外表面边缘设有用于标识角度的第三刻度尺，在第一弧形板的圆心点还同轴设有第一轴承，在第一弧形板一侧的第一安装槽内设有第一伺服电机，所述的第一私服电机的输出轴向外延伸并通过第一轴承与第一弧形板转动连接，在输出轴的外侧端还固定连接有第一激光测距传感器，所述的第一伺服电机及第一激光测距传感器分别通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构通过导线与第一伺服电机的控制电路电路连接，所述的第一激光测距传感器发射的激光束与第一弧形板的外表面平行，并通过第三刻度尺确定其与第一定位板下表面的夹角。

优选的，所述的第二测量机构与第一测量机构的结构相同，也包括设于第二定位板上表面的第二安装槽、第二弧形板、第四刻度尺、第二轴承、第二伺服电机、第二激光测距传感器；所述的第一激光测距传感器与第二激光测距传感器具有相同的垂度测量区域。

一种建筑工程垂直度测量仪的使用方法，包括：步骤1、将第一定位板固定于建筑物墙体的顶端，通过第一调节螺栓将第一定位板调至水平，并使第一刻度尺的0刻度线与建筑物墙体的顶端外侧边缘对齐；步骤2、打开第一激光发射装置和第二激光发射装置，使激光束垂直向下投射于地面，移动第二定位板，使2个投射点均位于定位槽内，在此基础上，使第二定位板设有0刻度线一侧的端部与建筑物墙体外表面的下端相抵，再通过第二调节螺栓将第二定位板调节至水平并固定；步骤3、启动控制机构，控制机构先启动第一伺服电机，使第一激光测距传感器的激光束从与第一定位板下表面的初始夹角处开始间歇性转动，在旋转中由建筑物墙体外表面的底部至顶部进行距离测量；步骤4、第一激光测距传感器测量完毕后，控制器启动第二伺服电机，使第二激光测距传感器的激光束从与第二定位板上表面的初始夹角处开始间歇性转动，在转动中由建筑物墙体外表面的顶部至底部进行距离测量；步骤5、第二激光测距传感器测量完毕后，控制机构根据第一激光测距传感器与第二激光测距传感器的测量信息，通过预设程序绘制对比图，并在对比图的一侧标识建筑物墙体表面垂度的数据信息。

优选的，所述的步骤4和步骤5中，控制机构内预存有初始夹角的数据，并根据伺服电机每一次转动的角度及对应的激光测距传感器测量的距离数值进行记录。

本发明一种建筑工程垂直度测量仪的有益效果为：本发明不但可以测量建筑物墙体表面的垂度，还可以获得直观的对比图，并精确显示建筑物墙面的凹槽或凸起以及垂度信息，通过垂度实测线与标准垂直线的对比，可对建筑物墙体表面的垂度信息一目了然，通过阅读数据信息，可精确了解建筑物墙体表面的垂度情况，相比起现有技术的方式测量精度高，直观可保存，不受建筑物高度的影响，实用性强，且相关图形数据可保存，方便于后期对建筑物墙面垂度的对比测量，通过对比测量，可了解建筑物变形情况。

附图说明

图1、本发明使用时的结构示意图；

图2、本发明第二定位板的俯视图；

图3、本发明第一定位板的仰视图；

图4、本发明显示屏上显示的对比图(省略数据信息)；

图5、本发明墙面设有凹槽的对比图(省略数据信息)；

1、建筑物墙体；2、第一定位板；3、第二定位板；4、第二弧形板；5、第二激光测距传感器；6、第二倾角传感器；7、第二调节螺栓；8、第一倾角传感器；9、第一调节螺栓；10、第一弧形板；11、第一激光测距传感器；12、第一激光发射装置；13、第二激光发射装置；14、第二刻度尺；15、定位槽；16、第二伺服电机；17、第二螺栓孔；18、激光束；19、第一刻度尺；20、第一伺服电机；21、第二安装槽；22、第一安装槽；23、垂度实测线；24、标准垂直线；25、凹槽；26、第四刻度尺。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1、

如图1-3所示：

一种建筑工程垂直度测量仪，包括用于水平安装于建筑物顶端的第一定位板2、与第一定位板2垂直相对且水平安装于建筑物底部的第二定位板3、设于第一定位板2上的第一测量机构、设于第二定位板3上的第二测量机构、分别通过导线与第一测量机构和第二测量机构电路连接的控制机构(图中未画出)，以及与控制机构通过导线电路连接的显示器(图中未画出)，所述的控制机构通过预设程序在显示器上显示垂度实测线23与标准垂直线24的对比图，并依据对比图显示建筑物墙体1表面垂度的数据信息；

所述的第二定位板的上表面中部沿长度方向设有定位槽15，所述的第一定位板2的下表面中部沿长度方向分布有第一激光发射装置12和第二激光发射装置13，所述的第一激光发射装置12和第二激光发射装置13分别发射与第一定位板下表面垂直的圆柱形激光束，且所述激光束的直径与定位槽15的宽度相同，当2个激光束均投射于定位槽15内时，所述的第一测量机构和第二测量机构具有相同的垂度测量区域；通过第一测量机构和第二测量机构对同一测量区域不同角度的测量信息可以综合判断出建筑物墙体1表面的形状，如图5所示，建筑物墙体1的外表面设有凹槽25，在对比图上的垂度实测线23即可显示凹槽形状；作为也比较常见的墙面凸起，也是同样原理，可在垂度实测线23上显示凸起形状；

所述的第一定位板2和第二定位板3的上表面分别设有第一倾角传感器8、第二倾角传感器6，并分别设有多个第一螺栓孔和第二螺栓孔17，所述的第一定位板2通过穿过第一螺栓孔的第一调节螺栓9与建筑物墙体1的顶端连接，并通过第一调节螺栓9将第一定位板2调至水平，所述的第二定位板3通过穿过第二螺栓孔17的第二调节螺栓7与地面连接，并通过第二调节螺栓7将第二定位板3调至水平，所述的第一倾角传感器8、第二倾角传感器6分别通过导线与控制机构信号连接，可检测第一定位板和第二定位板的水平度，以防止位移时发生测量误差；另外，第一定位板和第二定位板的底部也可以设置安装座，通过调节第一定位板或第二定位板与安装座之间的距离使二者调至水平，同时通过安装座与建筑物墙体1固定；

所述的第一定位板的下表面及第二定位板的上表面均沿长度方向分别设有第一刻度尺19、第二刻度尺14，所述的第一刻度尺19的0刻度线的左侧预留有用以与建筑物墙体1顶端连接的安装部，所述的第一螺栓孔设于安装部所在区域内；所述的第二刻度尺14的0刻度线为第二定位板3的上表面朝向定位槽15一侧的端部边缘线；刻度尺便于了解测量机构的轴心点距离0刻度线的距离，同时这个距离数值也会存储在控制机构内，以便于运算标准垂直线24上的标准测量点高度；然而，如图4所示，实际测量中，由于建筑物墙体1表面的垂度并非标准垂直状态，故实际测量点(即激光测距传感器的激光束投射于墙体表面的投射点)与标准测量点(即激光测距传感器的激光束与标准垂直线24的交点)是相互脱离的，其脱离程度最终体现在垂度实测线23与标准垂直线24的夹角上，夹角越大，越代表建筑物墙体的垂度低；

所述的第一测量机构包括设于第一定位板2下表面的第一安装槽22、沿第一定位板长度方向且垂直于第一定位板2下表面且固定设于第一安装槽22内的第一弧形板10，所述的第一弧形板10的外表面边缘设有用于标识角度的第三刻度尺，在第一弧形板10的圆心点还同轴设有第一轴承，在第一弧形板10一侧的第一安装槽22内设有第一伺服电机20，所述的第一私服电机20的输出轴向外延伸并通过第一轴承与第一弧形板10转动连接，在输出轴的外侧端还固定连接有第一激光测距传感器11，所述的第一伺服电机20及第一激光测距传感器11分别通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构通过导线与第一伺服电机20的控制电路电路连接，所述的第一激光测距传感器11发射的激光束与第一弧形板10的外表面平行，并通过第三刻度尺确定其与第一定位板下表面的夹角；夹角方便判断激光测距传感器的激光束的发射角度，在使用中，可设定初始夹角固定不变，即使激光束照射到第一定位板或第二定位板也无影响，只是在对比图中显示第一定位板和第二定位板的线条而已；

所述的第二测量机构与第一测量机构的结构相同，也包括设于第二定位板3上表面的第二安装槽21、第二弧形板4、第四刻度尺26、第二轴承、第二伺服电机16、第二激光测距传感器5；所述的第一激光测距传感器11与第二激光测距传感器5具有相同的垂度测量区域，即二者发射的激光束位于同一平面内。

本实施例中，由于伺服电机可通过精确控制定时转动一定角度，此时如图4所示，将激光发射点(图中标识第一激光测距传感器11和第二激光测距传感器5的位置，即弧形板的圆心点)与在墙体表面的投射点之间的激光束测距线条进行显示，若干投射点连接起来就是垂度实测线23，而标准垂直线24则与第二定位板0刻度线沿纵向垂直；上述功能通过控制机构的预设程序即可完成，而将2个测量机构进行结合，可以获得如图5所示的墙面设有凹槽或凸起的垂度实测线23；综合来讲，本发明可使测量人员更直观的了解墙面垂度状态，且相关数据可以保存，以方便以后进行对比测量，通过对比测量了解建筑物变形情况。

实施例2、

如图1-5所示：

一种建筑工程垂直度测量仪的使用方法，包括：步骤1、将第一定位板2固定于建筑物墙体1的顶端，通过第一调节螺栓9将第一定位板2调至水平，并使第一刻度尺的0刻度线与建筑物墙体1的顶端外侧边缘对齐；步骤2、打开第一激光发射装置12和第二激光发射装置13，使激光束垂直向下投射于地面，移动第二定位板3，使2个投射点均位于定位槽15内，在此基础上，使第二定位板设有0刻度线一侧的端部与建筑物墙体外表面的下端相抵，再通过第二调节螺栓7将第二定位板调节至水平并固定；步骤3、启动控制机构，控制机构先启动第一伺服电机20，使第一激光测距传感器11的激光束18从与第一定位板下表面的初始夹角处开始间歇性转动，在旋转中由建筑物墙体1外表面的底部至顶部进行距离测量；步骤4、第一激光测距传感器11测量完毕后，控制器启动第二伺服电机16，使第二激光测距传感器5的激光束从与第二定位板上表面的初始夹角处开始间歇性转动，在转动中由建筑物墙体1外表面的顶部至底部进行距离测量；步骤5、第二激光测距传感器5测量完毕后，控制机构根据第一激光测距传感器11与第二激光测距传感器5的测量信息，通过预设程序绘制对比图，并在对比图的一侧标识建筑物墙体表面垂度的数据信息；

所述的步骤4和步骤5中，控制机构内预存有初始夹角的数据，并根据伺服电机每一次转动的角度及对应的激光测距传感器测量的距离数值进行记录。

本实施例公开了本发明的使用方法，通过该方法可以获得直观的对比图，且对建筑物墙体表面的垂度信息一目了然，通过绘制对比图，可精确标识建筑物墙体表面的垂度情况，相比起现有技术的方式测量精度高，直观可保存，不受建筑物高度的影响，实用性强。

Claims (2)

1.一种建筑工程垂直度测量仪的使用方法，其特征为，采用一种建筑工程垂直度测量仪，所述的测量仪包括用于水平安装于建筑物顶端的第一定位板、与第一定位板垂直相对且水平安装于建筑物底部的第二定位板、设于第一定位板上的第一测量机构、设于第二定位板上的第二测量机构、分别通过导线与第一测量机构和第二测量机构电路连接的控制机构，以及与控制机构通过导线电路连接的显示器，所述的控制机构通过预设程序在显示器上显示垂度实测线与标准垂直线的对比图，并依据对比图显示建筑物墙体1表面垂度的数据信息；

所述的第二定位板的上表面中部沿长度方向设有定位槽，所述的第一定位板的下表面中部沿长度方向分布有第一激光发射装置和第二激光发射装置，所述的第一激光发射装置和第二激光发射装置分别发射与第一定位板下表面垂直的圆柱形激光束，且所述激光束的直径与定位槽的宽度相同，当2个激光束均投射于定位槽内时，所述的第一测量机构和第二测量机构具有相同的垂度测量区域；

所述的第一定位板和第二定位板的上表面分别设有第一倾角传感器、第二倾角传感器，并分别设有多个第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述的第一定位板通过穿过第一螺栓孔的第一调节螺栓与建筑物墙体的顶端连接，并通过第一调节螺栓将第一定位板调至水平，所述的第二定位板通过穿过第二螺栓孔的第二调节螺栓与地面连接，并通过第二调节螺栓将第二定位板调至水平，所述的第一倾角传感器、第二倾角传感器分别通过导线与控制机构信号连接；

所述的第一定位板的下表面及第二定位板的上表面均沿长度方向分别设有第一刻度尺、第二刻度尺，所述的第一刻度尺的0刻度线的左侧预留有用以与建筑物墙体顶端连接的安装部，所述的第一螺栓孔设于安装部所在区域内；所述的第二刻度尺的0刻度线为第二定位板的上表面朝向定位槽一侧的端部边缘线；

所述的第一测量机构包括设于第一定位板下表面的第一安装槽、沿第一定位板长度方向且垂直于第一定位板下表面且固定设于第一安装槽内的第一弧形板，所述的第一弧形板的外表面边缘设有用于标识角度的第三刻度尺，在第一弧形板的圆心点还同轴设有第一轴承，在第一弧形板一侧的第一安装槽内设有第一伺服电机，所述的第一伺服电机的输出轴向外延伸并通过第一轴承与第一弧形板转动连接，在输出轴的外侧端还固定连接有第一激光测距传感器，所述的第一伺服电机及第一激光测距传感器分别通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构通过导线与第一伺服电机的控制电路电路连接，所述的第一激光测距传感器发射的激光束与第一弧形板的外表面平行，并通过第三刻度尺确定其与第一定位板下表面的夹角；

所述的第二测量机构包括设于第二定位板上表面的第二安装槽、第二弧形板、第四刻度尺、第二轴承、第二伺服电机、第二激光测距传感器；所述的第一激光测距传感器与第二激光测距传感器具有相同的垂度测量区域；

所述的使用方法包括：步骤1、将第一定位板固定于建筑物墙体的顶端，通过第一调节螺栓将第一定位板调至水平，并使第一刻度尺的0刻度线与建筑物墙体的顶端外侧边缘对齐；步骤2、打开第一激光发射装置和第二激光发射装置，使激光束垂直向下投射于地面，移动第二定位板，使2个投射点均位于定位槽内，在此基础上，使第二定位板设有0刻度线一侧的端部与建筑物墙体外表面的下端相抵，再通过第二调节螺栓将第二定位板调节至水平并固定；步骤3、启动控制机构，控制机构先启动第一伺服电机，使第一激光测距传感器的激光束从与第一定位板下表面的初始夹角处开始间歇性转动，在旋转中由建筑物墙体外表面的底部至顶部进行距离测量；步骤4、第一激光测距传感器测量完毕后，控制器启动第二伺服电机，使第二激光测距传感器的激光束从与第二定位板上表面的初始夹角处开始间歇性转动，在转动中由建筑物墙体外表面的顶部至底部进行距离测量；步骤5、第二激光测距传感器测量完毕后，控制机构根据第一激光测距传感器与第二激光测距传感器的测量信息，通过预设程序绘制对比图，并在对比图的一侧标识建筑物墙体表面垂度的数据信息。

2.如权利要求1所述的使用方法，其特征为：所述的步骤4和步骤5中，控制机构内预存有初始夹角的数据，并根据伺服电机每一次转动的角度及对应的激光测距传感器测量的距离数值进行记录。

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