CN114061551A - 棱镜装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种棱镜装置，属于结构变形监测技术领域。本申请的棱镜装置，包括：架体，所述架体上设置有固定件，所述固定件用于将所述架体固定于梁体；转动件，所述转动件转动设置于所述架体；杆件，所述杆件上部设置于所述转动件，所述转动件能够使所述杆件自由下垂；棱镜，所述棱镜转动设置于所述杆件底部，以通过转动所述棱镜调整所述棱镜的俯仰角度。本申请的棱镜装置，其与全站仪搭配使用能够实现对不同形状结构的屋盖架构进行测量，使用方便且测量精度高。
Description
技术领域
本申请涉及结构变形监测技术领域，特别涉及一种棱镜装置。
背景技术
在建筑领域，特别是一些大型钢结构建筑项目，例如机场航站楼、高铁站候车厅等，其屋盖架构一般采用钢柱和平面弧形钢梁体系，以满足大跨度的要求，从而实现建筑较大的室内空间及较好的采光功能。在对此类建筑结构进行施工时，由于屋盖结构跨度大、标高较高，在施工时一般将屋盖结构分解为多个单体构件进行加工后再吊运至预定高度对其进行组装。限于结构特性、构件的重量以及施工顺序等因素的影响，在组装施工时可能会产生一定范围内的误差，这些误差会这些影响到钢结构建筑的外形及施工质量，因此，在组装施工时，需要对钢结构的轴线、标高等参数进行监控，以确保组装施工的精度。
在对一般的建筑进行测量时，一般使用全站仪和棱镜，全站仪朝棱镜发射脉冲并接收棱镜反射回来的脉冲，从而获取棱镜所处的坐标位置，一般的，全站仪和棱镜均需要设置于三脚架上，以满足稳定支撑作用。
限于钢梁上翼缘宽度较窄，无法在钢梁上翼缘架设三脚架，导致在钢梁上装设棱镜及其不方便，在该领域内对于此类钢结构的轴线、标高等参数进行监控一般有两种方式：
一、在地面架设全站仪，将施工工人吊运至钢梁附近，由人工托举棱镜，此种测量方式受持镜人的晃动影响较大，导致测量精度受限；
二、当采用全站仪无棱镜的测量方法时，需要将反射片贴合于梁体底面，由于梁体可能为直梁，也可能为有一定弧度的梁体，当反射片贴合于梁底时，受测量视角限制，位于地面的全站仪与反射片难以精准对位，导致存在一定的测量误差。
发明内容
本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种棱镜装置，其与全站仪搭配使用能够实现对不同形状结构的屋盖架构进行测量，使用方便且测量精度高。
根据本申请的棱镜装置，包括：
架体，所述架体上设置有固定件，所述固定件用于将所述架体固定于梁体；
转动件，所述转动件转动设置于所述架体；
杆件，所述杆件上部设置于所述转动件，所述转动件能够使所述杆件自由下垂；
棱镜，所述棱镜转动设置于所述杆件底部，以通过转动所述棱镜调整所述棱镜的俯仰角度。
根据本申请实施例的棱镜装置，至少具有如下有益效果：
在梁体底面设置测量标记点，由于杆件上设置有棱镜，因此杆件有一定的重量，同时，杆件通过转动件与架体转动连接，杆件在重力的作用下能够始终保持与地面垂直，在将架体固定于梁体地面之前，将架体移动至杆件靠近梁体底面的一端与测量标记点处于同一竖直线上时，再将架体固定于梁体底面，架体固定后，根据地面全站仪的位置调整棱镜的俯仰角度，从而完成测量前的准备。
如此设置，棱镜装置能够固定于梁体底面，在测量过程中不会产生晃动，可有效保障测量精度，此外，杆件能够相对架体转动，使得棱镜装置能够适应具备不同弧度的梁体，有效提高棱镜装置的适用范围。
根据本申请的一些实施例，所述固定件为吸附件。
根据本申请的一些实施例，所述吸附件为磁体。
根据本申请的一些实施例，在所述架体上开设有容纳腔，所述容纳腔为球形腔，所述转动件为球体且设置于所述容纳腔内。
根据本申请的一些实施例，所述杆件底端设置有U型架，在所述U型架中设置有转轴，所述转轴垂直于所述杆件轴线设置，所述棱镜通过所述转轴与所述U型架转动连接。
根据本申请的一些实施例，所述转动件为转轴。
根据本申请的一些实施例，所述杆件底端转动设置有U型架，所述U型架能够沿所述杆件轴线转动，在所述U型架中设置有转轴，所述转轴垂直于所述杆件轴线设置，所述棱镜通过所述转轴与所述U型架转动连接。
根据本申请的一些实施例，所述杆件穿设于所述转动件，并且，所述杆件能够相对所述转动件上升或下降。
根据本申请的一些实施例，所述转动件上沿开设有第一通孔，所述杆件穿设于所述第一通孔，在所述转动件上设置有固定装置，所述固定装置用于将所述杆件固定于所述第一通孔中。
根据本申请的一些实施例，在所述转动件上设置有调节装置，所述调节装置设置有齿轮，所述杆件一端的侧壁设置有齿条，所述齿轮与所述杆件一端啮合连接。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请一种实施例中棱镜装置的立体图。
图2为本申请一种实施例中架体的立体图。
图3是本申请一种实施例中棱镜装置的局部剖面图。
图4为本申请另一种实施例中棱镜装置的局部剖面图。
图5为本申请另一种实施例中棱镜装置的立体图。
图6为本申请一种实施例中棱镜装置固定于梁体底面时的示意图。
附图标号：
架体100；固定件110；
转动件200；调节装置210；固定装置220；
杆件300；U型架310；
棱镜400。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右、前、后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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
下面根据图1至图6描述本申请的棱镜装置。
参考图1、图5和图6，本申请的棱镜装置，包括：
架体100，架体100上设置有固定件110，固定件110用于将架体100固定于梁体；
转动件200，转动件200转动设置于架体100；
杆件300，杆件300上部设置于转动件200，转动件200能够使杆件300自由下垂；
棱镜400，棱镜400转动设置于杆件300底部，以通过转动棱镜400调整棱镜400的俯仰角度。
在测量时，将施工工人吊运至梁体处，在梁体底面设置测量标记点，由于杆件300上设置有棱镜400，因此杆件300有一定的重量，同时，杆件300通过转动件200与架体100转动连接，杆件300在重力的作用下能够始终保持与地面垂直，在将架体100固定于梁体底面面之前，将架体100移动至杆件300靠近梁体底面的一端与测量标记点处于同一竖直线上时，再将架体100固定于梁体底面，架体100固定后，根据地面全站仪的位置调整棱镜400的旋转角度，从而完成测量前的准备。具体地，棱镜装置固定于梁体底面的方式如图6所示。
可以理解的是，关于架体100。架体100设置于梁体，具体地，当梁体具备一定的宽度时，架体100可以设置于梁体底面，当梁体宽度较窄时，架体100可以设置于梁体的侧面。架体100可以设置为具有环面的结构，例如图1所示，架体100为镂空的半球状，转动件200设置于半球状结构的弧形顶面，如此设置，以使其能够固定于梁体底面，从而适应梁体宽度较宽的情况；架体100也可以是L型结构，例如图5所示，L型结构的底边设置有转动件200，L型的侧边固定于梁体侧面，需要理解的是，固定件110转动设置于L型结构的长边，并且，L型结构的短边长度可调，如此设置，架体100能够固定于梁体侧面，从而能够适应梁体宽度较窄的情况；除此之外，架体100也可以设置为U型结构等等，具体设置方式并不以此为限。
可以理解的是，关于固定件110。固定件110可以是磁吸件，也可以是真空吸盘，或是螺丝一类的连接件，亦或者，也可以是挂钩等结构，可以根据梁体的实际情况做出更改，以使架体100能够固定于梁体即可。
可以理解的是，关于转动件200。转动件200可以是沿X轴或Y轴设置的转轴，也可以是沿X轴和Y轴设置的转轴，也可以是球头连接件，或者是万向节等连接件，具体形式并不以此为限。杆件300与转动件200连接，因此，转动件200仅需满足能够使杆件300相对架体100转动使之自由下垂即可。
同时，需要注意的是，棱镜400转动设置于杆件300，并且，棱镜400的转动轴线垂直于杆件300的轴线且与杆件300的轴线相交。具体地，棱镜400的转轴可以设置于XY平面上。更进一步地，当转动件200仅能在一个自由度上转动时，棱镜400设置有两个旋转自由度，例如，在XY平面上设置转轴，以及，在杆件300的末端沿Z轴方向设置转轴，以使架体100固定于梁体、杆件300自由下垂后，棱镜400能够拥有两个旋转自由度，从而能够更好的配合地面的全站仪。如此设置，当棱镜400相对杆件300转动、或者调整棱镜400的俯仰角度时，棱镜400上的脉冲反射点位置相对杆件300固定不变，当全站仪对棱镜400发射脉冲时，由于杆件300与测量标记点位于同一竖直线上，棱镜400上的脉冲反射点并不会因棱镜400的转动而改变，从而有利于保障测量精度。
如此设置，棱镜装置能够固定于梁体底面，在测量过程中不会产生晃动，可有效保障测量精度，此外，杆件300能够相对架体100转动并保持垂直于地面，使得棱镜装置能够适应具备不同弧度的梁体，有效提高棱镜装置的适用范围。
在本申请的一些实施例中，固定件110为吸附件。
可以理解的是，当架体100用于固定于梁体底面时，架体100可以设置为具有环面的半球状结构，固定件110可以设置为吸附件。具体地，吸附件可以为真空吸盘，也可以是磁铁。吸附件设置于半球状结构的环面上，更进一步的，吸附件可以设置有三个，或者更多。如此设置，架体100与梁体之间拆装方便。
在本申请的一些实施例中，吸附件为磁体。
可以理解的是，由于梁体基本上都为钢梁，因此，吸附件设置为磁体，便可轻易地将架体100固定于梁体上。此外，吸附件如此设置，使得架体100在固定于梁体上后移动方便。具体地，由于梁体底面上标记有测量标记点，在架体100固定于梁体后，可能需要微调架体100的固定位置，以使杆件300在垂直状态下能够与测量标记点处于同一竖直线上，从而有利于保障测量的准确性。
参考图1至图4，在本申请的一些实施例中，在架体100上开设有容纳腔120，容纳腔120为球形腔，转动件200为球体且设置于容纳腔120内。
可以理解的是，转动件200设置为球体，使其可以万向转动。如此设置，转动件200具备多个转动自由度，因此可简化棱镜400转轴的设置，同时也可简化棱镜装置的结构，降低棱镜装置的整体重量，使得架体100吸附于梁体上时更加牢固。
参考图1，在本申请的一些实施例中，杆件300底端设置有U型架310，在U型架310中设置有转轴，转轴垂直于杆件300轴线设置，棱镜400通过转轴与U型架310转动连接。
需要理解的是，转轴的轴线与杆件300的轴线位于同一竖直面内，同时，U型架310的中部与杆件300的底端固定连接，如此设置，使得棱镜400的旋转中心能够位于杆件300的轴线上。此外，在U型架310与转轴之间还可以设置阻尼件或锁紧装置，以使得棱镜400在转动后能够保持角度状态不变。
可以理解的是，当转动件200仅具有一个转动自由度时，U型架310可以设置为与杆件300转动连接，U型架310的转轴与杆件300的轴线重合。
参考图1至图5，在本申请的一些实施例中，杆件300穿设于转动件200，并且，杆件300能够相对转动件200上升或下降。
可以理解的是，在架体100固定于梁体上后、以及杆件300与测量标记点位于同一竖直线上时，杆件300顶端可能与测量标记点之间间隔一定距离，为保障测量的准确性，需要调整杆件300的高度并使杆件300顶端与测量标记点接触，由于棱镜400转轴在杆件300上的位置固定，也即，棱镜400的旋转中心到杆件300顶端的高度距离固定不变，在测量后，仅需减去棱镜400旋转中心到杆件300顶端的高度距离即可获取准确的测量数据，从而得出测量标记点的坐标。
具体地，杆件300与转动件200的连接方式可以有多种。例如，当转动件200为转轴的设置形式时，在转动件200中部开设有贯通的螺纹孔，杆件300上靠近顶端处设置有螺纹，杆件300与转动件200的螺纹孔螺纹连接，当需要调整杆件300直至与测量标记点接触时，旋动杆件300使其上升直至与测量标记点相接触即可。又例如，当转动件200为转轴或者球体的设置形式时，在转动件200的中部设置有第一通孔，同时，在转动件200上设置有锁紧件，杆件300穿设于通孔，锁紧件用于将杆件300固定于第一通孔内。
参考图1、图3和图4，在本申请的一些实施例中，转动件200上沿开设有第一通孔，杆件300穿设于第一通孔，在转动件200上设置有固定装置220，固定装置220用于将杆件300固定于第一通孔中。
可以理解的是，以转动件200为球体为例，具体地，转动件200开设有上下贯通的第一通孔，在转动件200的侧壁开设有螺纹孔，螺纹孔与第一通孔相连通，固定装置220设置于转动件200的侧壁，固定装置220包括螺纹杆和旋钮，旋钮与螺纹杆固定连接，螺纹杆上设置有螺纹且与转动件200的螺纹孔孔螺纹连接，当杆件300穿设于第一通孔中时，螺纹杆能够通过调整其在螺纹孔中的深度从而与杆件300相抵接，进而挤压杆件300并将其固定于第一通孔中，最终达到调节并固定杆件300的高度位置。
参考图4，在本申请的一些实施例中，在转动件200上设置有调节装置210，调节装置210设置有齿轮，杆件300一端的侧壁设置有齿条，齿轮与杆件300一端啮合连接。
可以理解的是，转动件200为球体，转动件200开设有上下贯通的第一通孔，杆件300穿设于通孔中，同时，在转动件200的侧壁上开设有第二通孔，第二通孔与第一通孔错位设置且相连通，调节装置210包括旋钮和调节杆，旋钮与调节杆固定连接，调节杆穿设于第二通孔，在调节杆的一端设置有齿轮，同时，在杆件300一端的侧壁设置有齿条，调节杆上的齿轮与齿条啮合连接，如此设置，调节组件可实现对杆件300高度的调节以及对杆件300的锁止作用，且操作简便，仅需旋动旋钮即可，且调节精度高。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种棱镜装置，其特征在于，包括：
架体，所述架体上设置有固定件，所述固定件用于将所述架体固定于梁体；
转动件，所述转动件转动设置于所述架体；
杆件，所述杆件上部设置于所述转动件，所述转动件能够使所述杆件自由下垂；
棱镜，所述棱镜转动设置于所述杆件底部，以通过转动所述棱镜调整所述棱镜的俯仰角度。
2.根据权利要求1所述的棱镜装置，其特征在于：所述固定件为吸附件。
3.根据权利要求2所述的棱镜装置，其特征在于：所述吸附件为磁体。
4.根据权利要求1所述的棱镜装置，其特征在于：在所述架体上开设有容纳腔，所述容纳腔为球形腔，所述转动件为球体且设置于所述容纳腔内。
5.根据权利要求4所述的棱镜装置，其特征在于：所述杆件底端设置有U型架，在所述U型架中设置有转轴，所述转轴垂直于所述杆件轴线设置，所述棱镜通过所述转轴与所述U型架转动连接。
6.根据权利要求1所述的棱镜装置，其特征在于：所述杆件穿设于所述转动件，并且，所述杆件能够相对所述转动件上升或下降。
7.根据权利要求6所述的棱镜装置，其特征在于：所述转动件上沿开设有第一通孔，所述杆件穿设于所述第一通孔，在所述转动件上设置有固定装置，所述固定装置用于将所述杆件固定于所述第一通孔中。
8.根据权利要求6所述的棱镜装置，其特征在于：在所述转动件上设置有调节装置，所述调节装置设置有齿轮，所述杆件一端的侧壁设置有齿条，所述齿轮与所述杆件一端啮合连接。
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