CN116449375A - 一种便携式土木工程用超声波测距装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式土木工程用超声波测距装置，涉及超声波测距技术领域，包括：测距仪本体，所述测距仪本体包括：壳体、主控模块、电源模块、第一超声波测距模块、显示模块和按键，所述主控模块、所述电源模块和所述第一超声波测距模块安装在所述壳体内，所述电源模块和所述第一超声波测距模块分别与所述主控模块电性连接，所述显示模块安装所述壳体外侧，所述显示模块与所述主控模块电性连接，所述按键安装在所述壳体的顶部，所述按键与所述主控模块电性连接；握杆，所述握杆的一端安装在所述壳体的底部；滑动模块，所述滑动模块与所述握杆的另一端相连；支撑模块，所述支撑模块安装在所述滑动模块的底部。

Description

一种便携式土木工程用超声波测距装置

技术领域

本发明涉及超声波测距技术领域，具体涉及一种便携式土木工程用超声波测距装置。

背景技术

超声波测距仪是通过声速测量距离的仪器。超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，所以经常用超声波来测量距离，超声波测距仪主要是通过声速来测量的，肉眼看不见射出的线。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即:s＝340t/2。这就是所谓的时间差测距法。超声波测距主要应用于建筑工地等的距离测量。

超声波测距仪在测量时，超声波发射器发出超声波，在发射后遇到障碍物后反射回来由超声波接收器接收，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。但测量时如果待测物体的表面高低不平，导致最终测量的结果存在误差，如待测物体是一个建筑墙面时。

所以我们提出了一种便携式土木工程用超声波测距装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种便携式土木工程用超声波测距装置，能够提高测距精度。

本发明采用的技术方案如下：一种便携式土木工程用超声波测距装置，包括：测距仪本体，所述测距仪本体包括：壳体、主控模块、电源模块、第一超声波测距模块、显示模块和按键，所述主控模块、所述电源模块和所述第一超声波测距模块安装在所述壳体内，所述电源模块和所述第一超声波测距模块分别与所述主控模块电性连接，所述显示模块安装所述壳体外侧，所述显示模块与所述主控模块电性连接，所述按键安装在所述壳体的顶部，所述按键与所述主控模块电性连接；握杆，所述握杆的一端安装在所述壳体的底部；滑动模块，所述滑动模块与所述握杆的另一端相连；支撑模块，所述支撑模块安装在所述滑动模块的底部。

进一步地，所述测距仪本体还包括第二超声波测距模块，所述第二超声波测距模块安装在所述壳体内，所述第二超声波测距模块与所述主控模块电性连接。

进一步地，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块上安装有防尘套。

进一步地，所述壳体的内壁设有与所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块相对应的底座，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块安装在所述底座上。

进一步地，所述测距仪本体还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器安装在所述壳体内，所述温湿度传感器与所述控制模块电性连接。

进一步地，所述显示模块包括：显示框架；显示器，所述显示器嵌套安装在所述显示框架上，所述显示器与所述主控模块无线连接；调节杆，所述调节杆固定在所述壳体上，所述调节杆用于调节所述显示器的角度。

进一步地，所述测距仪本体还包括声光报警模块，所述声光报警模块包括：蜂鸣器，所述蜂鸣器安装在所述壳体内，所述蜂鸣器与所述主控模块电性连接；LED灯，所述LED灯安装在所述壳体上，所述LED灯与所述主控模块电性连接。

进一步地，所述滑动模块包括：滑板，所述滑板两侧设有滑槽；滑块，所述滑块滑动安装在所述滑板上；连接管一，所述连接管一安装在所述滑块上，所述握杆的底部嵌入安装在所述连接管一内，所述连接管一上开设有螺纹孔一，所述螺纹孔一内安装有拧紧件一，所述拧紧件一将所述握杆固定在所述连接管一内；连接管二，所述连接管二安装在所述滑板的底部。

进一步地，所述支撑模块包括：连接环；支撑腿，所述支撑腿等角度安装在所述连接环上；支撑管，所述支撑管安装在所述连接环内。

进一步地，所述支撑管上开设有螺纹孔二，所述螺纹孔二内安装有拧紧件二，所述拧紧件二将所述连接管二固定在所述支撑管内。

本发明的有益效果：

(1)本发明的测距仪本体可以单独手持使用，通过在测距仪本体的底部安装握杆进行手持使用，通过设置的握杆便于手持。

(2)分别设置第一超声波测距模块和第二超声波测距模块，通过设置两个超声波测距模块，当其中一个超声波测距模块异常时，可以启用另外一个超声波测距模块，以备不时之需。

(3)通过设置的滑动模块，可以在同一水平线的高度上做直线运动，测量同一水平线高度下待测物体到超声波测距模块之间的距离，通过多次测量的结果来判断测量是否有较大的误差，通过多次测量的方式来提高测距的精度。

附图说明

图1为本发明实施例的一种便携式土木工程用超声波测距装置整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的测距仪本体与握杆连接结构示意图；

图3为本发明一个实施例的测距仪本体结构示意图；

图4为本发明一个实施例的测距仪本体爆炸结构示意图；

图5为本发明一个实施例的滑动模块结构示意图；

图6为本发明一个实施例的支撑模块结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体；2-主控模块；3-电源模块；4-第一超声波测距模块；5-第二超声波测距模块；6-显示模块；7-按键；8-温湿度传感器；9-防尘套；10-底座；11-显示框架；12-显示器；13-调节杆；14-蜂鸣器；15-LED灯；16-握杆；17-滑板；18-滑块；19-滑槽；20-连接管一；21-螺纹孔一；22-拧紧件一；23-连接管二；24-连接环；25-支撑腿；26-支撑管；27-螺纹孔二；28-拧紧件二。

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做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。

如图1所示，本发明实施例的一种便携式土木工程用超声波测距装置，包括测距仪本体、握杆16、滑动模块和支撑模块，所述测距仪本体包括：壳体1、主控模块2、电源模块3、第一超声波测距模块4、显示模块6和按键7，所述主控模块2、所述电源模块3和所述第一超声波测距模块4安装在所述壳体1内，所述电源模块3和所述第一超声波测距模块4分别与所述主控模块2电性连接，所述显示模块6安装所述壳体1外侧，所述显示模块6与所述主控模块2电性连接，所述按键7安装在所述壳体1的顶部，所述按键7与所述主控模块2电性连接；所述握杆16的一端安装在所述壳体1的底部；所述滑动模块与所述握杆16的另一端相连；所述支撑模块安装在所述滑动模块的底部。

在本发明具体实施例中，所述主控模块2采用STC89C52单片机，通过STC89C52单片机驱动所述第一超声波测距模块4发射一定频率的超声波，超声波碰到基准面时反射回来被接收。

在本发明的一个实施例中，所述测距仪本体还包括第二超声波测距模块5，所述第二超声波测距模块5安装在所述壳体1内，所述第二超声波测距模块5与所述主控模块2电性连接。所述第二超声波测距模块5和所述第一超声波测距模块4安装在所述客体的相邻两侧，呈垂直方向分布。

在本发明实施例中，通过设置的所述第二超声波测距模块5当做备用，当所述第一超声波测距模块4出现异常不能使用时，可以启用所述第二超声波测距模块5，另外，所述第一超声波测距模块4和所述第二超声波测距模块5可以同时使用，对两个方向的距离同时测量。

在本发明的一个实施例中，所述第一超声波测距模块4和所述第二超声波测距模块5上安装有防尘套9，通过设置的所述防尘套9可以避免灰尘影响测距精度。

在本发明的一个实施例中，所述壳体1的内壁设有与所述第一超声波测距模块4和所述第二超声波测距模块5相对应的底座10，所述第一超声波测距模块4和所述第二超声波测距模块5安装在所述底座10上。

在本发明实施例中，所述第一超声波测距模块4和所述第二超声波测距模块5均分别包括超声波接收探头、超声波发射探头和单片机控制板，所述超声波发射探头和所述超声波接收探头分别和所述单片机控制板电性连接。所述单片机控制板安装在所述底座10上。

在本发明的一个实施例中，所述测距仪本体还包括温湿度传感器8，所述温湿度传感器8安装在所述壳体1内，所述温湿度传感器8与所述控制模块电性连接。由于温度对声速的直接影响，通过设置的温湿度传感器8采集环境的温湿度，采集的数据结果返回到单片机，再由单片机结合不同温度下的声速对测量距离进行修正补偿，从而提高测距精度。

在本发明的一个实施例中，所述显示模块6包括显示框架11、显示器12和调节杆13；所述显示器12嵌套安装在所述显示框架11上，所述显示器12与所述主控模块2无线连接；所述调节杆13固定在所述壳体1上，所述调节杆13用于调节所述显示器12的角度。通过将所述显示模块6设置在所述壳体1外部，在测量的过程中便于直接观察。

在本发明的一个实施例中，所述测距仪本体还包括声光报警模块，所述声光报警模块包括蜂鸣器14和LED灯15，所述蜂鸣器14安装在所述壳体1内，所述蜂鸣器14与所述主控模块2电性连接；所述LED灯15安装在所述壳体1上，所述LED灯15与所述主控模块2电性连接，当所述电源模块3电量较低时以进行报警提醒。

在本发明的一个实施例中，所述滑动模块包括滑板17、滑块18、连接管一20和连接管二23，所述滑板17两侧设有滑槽19；所述滑块18滑动安装在所述滑板17上；所述连接管一20安装在所述滑块18上，所述握杆16的底部嵌入安装在所述连接管一20内，所述连接管一20上开设有螺纹孔一21，所述螺纹孔一21内安装有拧紧件一22，所述拧紧件一22将所述握杆16固定在所述连接管一20内；所述连接管二23安装在所述滑板17的底部。

在本发明实施例中，通过设置的所述滑动模块，可以在同一水平线的高度上做直线运动，测量同一水平线高度下所述第一超声波测距模块4或者所述第二超声波测距模块5距离待测物体之间的距离，通过多次测量的结果来判断测量是否有较大的误差，通过多次测量的方式来提高测距的精度。

在本发明的一个实施例中，所述支撑模块包括连接环24、支撑腿25和支撑管；所述支撑腿25等角度安装在所述连接环24上；所述支撑管安装在所述连接环24内。通过所述支撑可模块可以调整高度。

在本发明的一个实施例中，所述支撑管上开设有螺纹孔二27，所述螺纹孔二27内安装有拧紧件二28，所述拧紧件二28将所述连接管二23固定在所述支撑管内。

综上所述，根据本发明实施例的便携式土木工程用超声波测距装置，所述测距仪本体可以单独手持使用，通过在所述测距仪本体的底部安装所述握杆16进行手持使用，通过设置的握杆16便于手持；分别设置所述第一超声波测距模块4和所述第二超声波测距模块5，通过设置两个超声波测距模块，当其中一个超声波测距模块异常时，可以启用另外一个超声波测距模块，以备不时之需；通过设置所述滑动模块，可以在同一水平线的高度上做直线运动，测量同一水平线高度下待测物体到超声波测距模块之间的距离，通过多次测量的结果来判断测量是否有较大的误差，通过多次测量的方式来提高测距的精度。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，包括：

测距仪本体，所述测距仪本体包括：壳体、主控模块、电源模块、第一超声波测距模块、显示模块和按键，所述主控模块、所述电源模块和所述第一超声波测距模块安装在所述壳体内，所述电源模块和所述第一超声波测距模块分别与所述主控模块电性连接，所述显示模块安装所述壳体外侧，所述显示模块与所述主控模块电性连接，所述按键安装在所述壳体的顶部，所述按键与所述主控模块电性连接；

握杆，所述握杆的一端安装在所述壳体的底部；

滑动模块，所述滑动模块与所述握杆的另一端相连；

支撑模块，所述支撑模块安装在所述滑动模块的底部。

2.根据权利要求1所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述测距仪本体还包括第二超声波测距模块，所述第二超声波测距模块安装在所述壳体内，所述第二超声波测距模块与所述主控模块电性连接。

3.根据权利要求2所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块上安装有防尘套。

4.根据权利要求3所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述壳体的内壁设有与所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块相对应的底座，所述第一超声波测距模块和所述第二超声波测距模块安装在所述底座上。

5.根据权利要求4所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述测距仪本体还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器安装在所述壳体内，所述温湿度传感器与所述控制模块电性连接。

6.根据权利要求5所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述显示模块包括：

显示框架；

显示器，所述显示器嵌套安装在所述显示框架上，所述显示器与所述主控模块无线连接；

调节杆，所述调节杆固定在所述壳体上，所述调节杆用于调节所述显示器的角度。

7.根据权利要求6所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述测距仪本体还包括声光报警模块，所述声光报警模块包括：

蜂鸣器，所述蜂鸣器安装在所述壳体内，所述蜂鸣器与所述主控模块电性连接；

LED灯，所述LED灯安装在所述壳体上，所述LED灯与所述主控模块电性连接。

8.根据权利要求7所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述滑动模块包括：

滑板，所述滑板两侧设有滑槽；

滑块，所述滑块滑动安装在所述滑板上；

连接管一，所述连接管一安装在所述滑块上，所述握杆的底部嵌入安装在所述连接管一内，所述连接管一上开设有螺纹孔一，所述螺纹孔一内安装有拧紧件一，所述拧紧件一将所述握杆固定在所述连接管一内；

连接管二，所述连接管二安装在所述滑板的底部。

9.根据权利要求8所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述支撑模块包括：

连接环；

支撑腿，所述支撑腿等角度安装在所述连接环上；

支撑管，所述支撑管安装在所述连接环内。

10.根据权利要求9所述的便携式土木工程用超声波测距装置，其特征在于，所述支撑管上开设有螺纹孔二，所述螺纹孔二内安装有拧紧件二，所述拧紧件二将所述连接管二固定在所述支撑管内。