CN114234858A - 一种施工地面平整度检测仪及平整度检测方法 - Google Patents

Abstract

一种施工地面平整度检测仪及平整度检测方法，涉及平整度检测技术领域，包括底座、万向轮、电动推杆、控制盒、控制器、蓄电池、支撑板、安装板、垂向激光距离传感器、斜向激光距离传感器、转轴上、固定板、伺服电机、人机交互装置、电子水平仪，所述的伺服电机、电子水平仪、垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器通过导线分别与电动推杆、人机交互装置、伺服电机电性连接。检测方法包括绘制施工地面地形图的步骤以及通过平整度评估模块进行平整度评估的步骤。本发明提供了一套对施工地面平整度进行系统评估的方法，该方法通过智能化控制，简单易行，有利于建立标准化的评估体系。

Description

一种施工地面平整度检测仪及平整度检测方法

技术领域

本发明涉及平整度检测技术领域，具体涉及一种施工地面平整度检测仪及平整度检测方法。

背景技术

混凝土地面施工完毕后，需要对地面的平整度进行检测，现有的方式是通过水平尺，然而，施工地面往往面积较大，依靠水平尺很难掌握整个地面的平整度，而且随着检测位置的不同，水平尺的参考标准也发生变化，两块检测为水平的位置也可能存在高度差。现有技术中尚缺乏针对施工地面的平整度进行系统检测的工具，同时也缺乏对施工地面进行平整度检测和系统评估的方法。

发明内容

本发明提供了一种施工地面平整度检测仪及平整度检测方法，目的是解决现有技术中存在的问题。

为达到上述目的，本发明技术方案为：

一种施工地面平整度检测仪，包括底座，所述的底座的下端面四角分别设有万向轮，所述的万向轮的顶端通过电动推杆与底座的下表面固定连接，所述的底座的上表面固定设有控制盒，所述的控制盒内设有控制器和蓄电池，所述的控制器与蓄电池通过导线电性连接；所述的控制盒的上端一侧沿纵向设有支撑板，支撑板的顶端沿水平向外延伸有安装板，安装板的下表面外侧沿垂向固定设有垂向激光距离传感器，在垂向激光距离传感器的外侧所在的安装板下表面设有斜向激光距离传感器，1个垂向激光距离传感器和1个斜向激光距离传感器构成一组检测单元，同一组检测单元的垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器的激光发射线的轴线的反向延长线相交于顶点；所述的安装板的下方设有若干组检测单元，若干组检测单元的垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器分别并排排列，同一排斜向激光距离传感器的后端均固定安装于1根转轴上，所述的转轴的两端转动连接有固定板，所述的固定板的顶端与安装板下表面固定连接，在其中1个固定板的外表面还固定安装有伺服电机，所述的伺服电机的输出轴可转动的穿过固定板并与转轴的端部固定连接；所述的控制盒的上表面还设有人机交互装置，所述的底座的上表面还设有电子水平仪，所述的伺服电机、电子水平仪、垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器通过导线分别与电动推杆、人机交互装置、伺服电机电性连接，所述的控制器通过预设程序依据垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器的检测信号绘制施工地面地形图，并通过人机交互装置的显示界面实时显示。

优选的，所述的控制器内设有施工地面平整度评估模块，所述的评估模块依据地形图和预设的评估参数对施工地面的平整度进行评估。

优选的，所述的底座的下表面中部沿垂向设有用于设定基础参考平面的基础激光距离传感器，所述的基础激光距离传感器通过导线与控制器信号连接。

一种施工地面平整度检测方法，包括如下步骤：

S1、将施工地面平整度检测仪推至施工地面，选择施工地面靠中心较为平整的位置安放；

S2、启动检测仪的开关按钮，控制器依据电子水平仪的信息调节4个电动推杆的伸缩量，并使底座达到水平，当底座处于水平时，支撑板处于垂直状态；

S3、控制器依据基础激光距离传感器的检测数据，以基础激光距离传感器的激光投射点的高度为基准沿水平方向绘制基础参考平面；

S4、控制器启动垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器，并分别依据垂向投射点和斜向投射点计算顶点至垂向投射点的垂向距离，以及顶点至斜向投射点的斜向距离，并计算垂向投射点和斜向投射点距离基础参考平面的垂直距离；

S5、控制器启动伺服电机，通过间隔旋转固定角度的形式依次重复S4中的测量步骤；

S6、控制器通过预设程序将各组检测单元所测量得到的斜向投射点及垂向投射点连线，即得到一个朝向的平整度检测施工地面地形图；

S7、保持基础激光距离传感器7的激光投射点高度不变，旋转底座9，依次改变安装板的朝向，重复上述步骤对施工地面的不同朝向的平整度进行检测；

S8、绘制完全部的施工地面地形图后，平整度评估模块对施工地面的平整度进行评估。

优选的，所述的平整度评估模块依据如下评估参数对施工地面的平整度进行评估：

A、各垂向投射点和斜向投射点距离基础参考平面的垂直距离；

B、垂向投射点与斜向投射点之间的高度差；

C、垂直距离是否超过预设标准；

D、高度差是否超过预设标准；

E、超过预设标准的投射点位置及配比；

F、垂直距离超过预设标准的投射点总数；

G、高度差超过预设标准的投射点对数。

优选的，所述的步骤S8中，对施工地面的平整度进行评估时，还包括：

检索垂直距离相同且数量最多的投射点的高度，将基础参考平面上下平移至该高度，从而使基础参考平面升级为修正参考平面；以修正参考平面为标准重新计算上述参数，并获得修正后的参数，依据修正后的参数进行施工地面平整度评估。

本发明一种施工地面平整度检测仪及平整度检测方法具有如下有益效果：1、本发明可对施工地面的平整度进行精确检测，通过绘制施工地面地形图，可通过放大或缩小的方式精确了解施工地面各部分的平整度形态及数据，依据平整度评估模块可对该数据进行分类整理和计算，从而得到施工地面真实的平整度；2、本发明提供了一套对施工地面平整度进行系统评估的方法，该方法通过智能化控制，简单易行，有利于在施工地面的平整度评估方面建立标准化的评估体系。

附图说明

图1、本发明的施工地面平整度检测仪结构示意图；

图2、本发明安装板的仰视结构示意图；

图3、本发明垂向投射点处有第一凹坑的示意图；

图4、本发明斜向投射点处有凸起的示意图；

图5、本发明斜向投射点处有第二凹坑的示意图；

图6、本发明同一检测单元绘制地形图的原理示意图；

1：待检测施工地面，2：控制盒，3：人机交互装置，4：支撑板，5：安装板，6：电子水平仪，7：基础激光距离传感器，8：电动推杆，9：底座，10：万向轮，11：扶手，12：垂向激光距离传感器，13：斜向激光距离传感器，14：转轴，15：固定板，16：顶点，17：斜向投射点，18：垂向投射点，19：伺服电机；20：第一凹坑；21、垂向投射点与斜向投射点的连线；22：凸起；23：第二凹坑；24：一组检测单元所绘制的地面平整度曲线；25：各不同角度的斜向激光距离传感器发射的激光轴线；26：垂向激光距离传感器发射的激光轴线；27：基础参考平面。

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。

本发明未述及内容以现有技术的方式解决。

实施例1、

一种施工地面平整度检测仪，如图1-6所示，包括底座9，所述的底座9的下端面四角分别设有万向轮10，所述的万向轮10的顶端通过电动推杆8与底座的下表面固定连接，所述的底座9的上表面固定设有控制盒2，所述的控制盒2内设有控制器和蓄电池(图中未画出)，所述的控制器与蓄电池通过导线电性连接；所述的控制盒2的上端一侧沿纵向设有支撑板4，支撑板4的顶端沿水平向外延伸有安装板5，安装板5的下表面外侧沿垂向固定设有垂向激光距离传感器12，在垂向激光距离传感器12的外侧所在的安装板下表面设有斜向激光距离传感器13，1个垂向激光距离传感器12和1个斜向激光距离传感器13构成一组检测单元，同一组检测单元的垂向激光距离传感器12和斜向激光距离传感器13激光发射线的轴线的反向延长线相较于顶点16；所述的安装板5的下方设有若干组检测单元，若干组检测单元的垂向激光距离传感器12和斜向激光距离传感器13分别并排排列，同一排斜向激光距离传感器13的后端均固定安装于1根转轴14上，所述的转轴14的两端转动连接有固定板15，所述的固定板15的顶端与安装板下表面固定连接，在其中1个固定板15的外表面还固定安装有伺服电机19，所述的伺服电机19的输出轴可转动的穿过固定板15并与转轴14的端部固定连接；所述的控制盒的上表面还设有人机交互装置3，所述的底座9的上表面还设有电子水平仪6，所述的伺服电机19、电子水平仪6、垂向激光距离传感器12和斜向激光距离传感器13分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器通过导线分别与电动推杆8、人机交互装置3电性连接，所述的控制器通过预设程序依据垂向激光距离传感器12和斜向激光距离传感器13的检测信号绘制施工地面地形图，并通过人机交互装置的显示界面实时显示。

所述的控制器内设有施工地面平整度评估模块(图中未画出)，所述的评估模块依据地形图和预设的评估参数对施工地面的平整度进行评估。

如图1所示，所述的底座9的下表面中部沿垂向设有用于设定基础参考平面的基础激光距离传感器7，所述的基础激光距离传感器7通过导线与控制器信号连接。

本实施例中，如图6示出了一组检测单元所绘制的地面平整度曲线24，将多组检测单元的上述曲线组合就可得到一个朝向的地形图；同理可得到施工地面完整的地形图。

实施例2、

在实施例1的基础上，本实施例公开了：

一种施工地面平整度检测方法，如图1-6所示，包括如下步骤：

S1、将施工地面平整度检测仪推至施工地面，选择施工地面靠中心较为平整的位置安放；

S2、启动检测仪的开关按钮，控制器依据电子水平仪的信息调节4个电动推杆的伸缩量，并使底座1达到水平，当底座处于水平时，支撑板处于垂直状态；即安装板为水平状态；

S3、控制器依据基础激光距离传感器7的检测数据，以基础激光距离传感器的激光投射点的高度为基准沿水平方向绘制基础参考平面27；

S4、控制器启动垂向激光距离传感器12和斜向激光距离传感器13，并分别依据垂向投射点18和斜向投射点17计算顶点16至垂向投射点18的垂向距离，以及顶点至斜向投射点17的斜向距离，并计算垂向投射点18和斜向投射点17距离基础参考平面27的垂直距离；

S5、控制器启动伺服电机19，通过间隔旋转固定角度的形式依次重复S4中的测量步骤；

S6、控制器通过预设程序将各组检测单元所测量得到的斜向投射点17及垂向投射点18连线，即得到一个朝向的平整度检测施工地面地形图；

S7、保持基础激光距离传感器7的激光投射点高度不变，旋转底座9，依次改变安装板的朝向，重复上述步骤对施工地面的不同朝向的平整度进行检测；

S8、绘制完全部的施工地面地形图后，平整度评估模块对施工地面的平整度进行评估。

本实施例中涉及到的计算为现有技术中常见的几何图形的计算方法，在此不做赘述。

实施例3、

在实施例2的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1-6所示，所述的平整度评估模块依据如下评估参数对施工地面的平整度进行评估：

A、各垂向投射点18和斜向投射点17距离基础参考平面27的垂直距离；

B、垂向投射点18与斜向投射点17之间的高度差；

C、垂直距离是否超过预设标准；

D、高度差是否超过预设标准；

E、超过预设标准的投射点位置及配比；此处的配比指的是，比如a投射点和b投射点之间的高度差超过了预设标准，则a与b就是一对配比；

F、垂直距离超过预设标准的投射点总数；

G、高度差超过预设标准的投射点对数。

本实施例中，可通过超标数的多少及配比对数的多少来评判施工地面的平整度是否合格。

实施例4、

在实施例3的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1-6所示，所述的步骤S8中，对施工地面的平整度进行评估时，还包括：

检索垂直距离相同且数量最多的投射点的高度，将基础参考平面27上下平移至该高度，从而使基础参考平面升级为修正参考平面；以修正参考平面为标准重新计算上述参数，并获得修正后的参数，依据修正后的参数进行施工地面平整度评估。

本实施例中，(距离基础参考平面27)垂直距离相同且数量最多的投射点位于施工地面真正的参考平面(即施工地面上大多数点位都是与此平面等高的)，将基础参考平面27上下平移至该高度，即使基础参考平面27与此真正参考平面重合并构成修正参考平面；然后，以修正参考平面为标准重新计算上述参数，计算的方式是将原来的数据结合基础参考平面上下移动的距离进行计算，得到修正后的参数后再进行平整度评估就可以得到施工地面真实的平整度。

Claims (6)

1.一种施工地面平整度检测仪，其特征为：包括底座，所述的底座的下端面四角分别设有万向轮，所述的万向轮的顶端通过电动推杆与底座的下表面固定连接，所述的底座的上表面固定设有控制盒，所述的控制盒内设有控制器和蓄电池，所述的控制器与蓄电池通过导线电性连接；所述的控制盒的上端一侧沿纵向设有支撑板，支撑板的顶端沿水平向外延伸有安装板，安装板的下表面外侧沿垂向固定设有垂向激光距离传感器，在垂向激光距离传感器的外侧所在的安装板下表面设有斜向激光距离传感器，1个垂向激光距离传感器和1个斜向激光距离传感器构成一组检测单元，同一组检测单元的垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器的激光发射线的轴线的反向延长线相交于顶点；所述的安装板的下方设有若干组检测单元，若干组检测单元的垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器分别并排排列，同一排斜向激光距离传感器的后端均固定安装于1根转轴上，所述的转轴的两端转动连接有固定板，所述的固定板的顶端与安装板下表面固定连接，在其中1个固定板的外表面还固定安装有伺服电机，所述的伺服电机的输出轴可转动的穿过固定板并与转轴的端部固定连接；所述的控制盒的上表面还设有人机交互装置，所述的底座的上表面还设有电子水平仪，所述的伺服电机、电子水平仪、垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器通过导线分别与电动推杆、人机交互装置、伺服电机电性连接，所述的控制器通过预设程序依据垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器的检测信号绘制施工地面地形图，并通过人机交互装置的显示界面实时显示。

2.如权利要求1所述的一种施工地面平整度检测仪，其特征为：所述的控制器内设有施工地面平整度评估模块，所述的评估模块依据地形图和预设的评估参数对施工地面的平整度进行评估。

3.如权利要求2所述的一种施工地面平整度检测仪，其特征为：所述的底座的下表面中部沿垂向设有用于设定基础参考平面的基础激光距离传感器，所述的基础激光距离传感器通过导线与控制器信号连接。

4.一种施工地面平整度检测方法，其特征为，采用如权利要求3所述的一种施工地面平整度检测仪，包括如下步骤：

S1、将施工地面平整度检测仪推至施工地面，选择施工地面靠中心较为平整的位置安放；

S2、启动检测仪的开关按钮，控制器依据电子水平仪的信息调节4个电动推杆的伸缩量，并使底座达到水平，当底座处于水平时，支撑板处于垂直状态；

S3、控制器依据基础激光距离传感器的检测数据，以基础激光距离传感器的激光投射点的高度为基准沿水平方向绘制基础参考平面；

S4、控制器启动垂向激光距离传感器和斜向激光距离传感器，并分别依据垂向投射点和斜向投射点计算顶点至垂向投射点的垂向距离，以及顶点至斜向投射点的斜向距离，并计算垂向投射点和斜向投射点距离基础参考平面的垂直距离；

S5、控制器启动伺服电机，通过间隔旋转固定角度的形式依次重复S4中的测量步骤；

S6、控制器通过预设程序将各组检测单元所测量得到的斜向投射点及垂向投射点连线，即得到一个朝向的平整度检测施工地面地形图；

S7、保持基础激光距离传感器7的激光投射点高度不变，旋转底座9，依次改变安装板的朝向，重复上述步骤对施工地面的不同朝向的平整度进行检测；

S8、绘制完全部的施工地面地形图后，平整度评估模块对施工地面的平整度进行评估。

5.如权利要求4所述的一种施工地面平整度检测方法，其特征为：所述的平整度评估模块依据如下评估参数对施工地面的平整度进行评估：

A、各垂向投射点和斜向投射点距离基础参考平面的垂直距离；

B、垂向投射点与斜向投射点之间的高度差；

C、垂直距离是否超过预设标准；

D、高度差是否超过预设标准；

E、超过预设标准的投射点位置及配比；

F、垂直距离超过预设标准的投射点总数；

G、高度差超过预设标准的投射点对数。

6.如权利要求5所述的一种施工地面平整度检测方法，其特征为：所述的步骤S8中，对施工地面的平整度进行评估时，还包括：

检索垂直距离相同且数量最多的投射点的高度，将基础参考平面上下平移至该高度，从而使基础参考平面升级为修正参考平面；以修正参考平面为标准重新计算上述参数，并获得修正后的参数，依据修正后的参数进行施工地面平整度评估。

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