CN116625316A - 一种测斜仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测斜工具的技术领域，特别是涉及一种测斜仪，它包括测斜探头、线缆、数据采集仪和卷线盘，线缆上设有等距均布的标识块；数据采集仪无线连接有遥控器，还包括自动计数装置；自动计数装置包括座体、安装于座体上的杆架、计数传感器以及转动安装于杆架上的导向轮，座体上设有上下贯穿的通孔，通孔两侧对称安装有翻转板；计数传感器位于其中一个翻转板的上方，计数传感器与控制器连接，用于记录翻转板的翻转次数；遥控器安装在固定卡座上，当翻转板达到设定的翻转次数后，控制器控制触发机构动作，按下遥控器的确认按键。本发明能自动放线以及自动准确记录数据。

Description

一种测斜仪

技术领域

本发明涉及测斜工具的技术领域，特别是涉及一种测斜仪。

背景技术

众所周知，测斜仪是一种用于测量钻孔、 基坑、 地基基础、墙体和坝体坡等工程构筑物的倾斜角、方位角的仪器。它包括测斜探头、线缆和数据采集仪，线缆上等间隔设置标识块，用于标记长度。现有的测斜仪多数是手动测量，即测量人员手持线缆将测斜探头放入测斜孔中，然后提拉线缆，根据线缆上的标识块计数后得知提拉高度，然后按下数据采集仪上的确定按钮完成一次数据记录，这种方式不仅费时费力，而且在恶劣天气下无法操作。

目前，有采用卷绕机构实现电缆自动卷绕的设计，但其仅解决了人工提拉和放线问题，在测量过程中还是需要人工计数后确定并保存测量数据。而且，采用卷绕机构需要配合导线滑轮，线缆上的标识块在频繁碰撞导线滑轮时会出现开裂和脱落的问题。

中国实用新型专利公开了一种智能测斜仪远程集控系统（公开（公告）号CN204613750U），包括至少一个被监控的智能测斜仪，测斜仪本体(1)通过至少两组测头滑轮(3)安装在测斜管(2)内；测斜管(2)的顶部固定安装在安装基座(7-1)上；测斜仪本体(1)的顶部与牵引电缆(4)相连，牵引电缆(4)依次穿过导线滑轮(7-2)、绕过绕线盘(8-2)与信号采集箱(5)的接线端相连。其由电动机自动绕线代替传统人工提拉方式，减少了人力投入和工作强度，提高了工作效率，并实现自动记录数据。然而，本装置省去了线缆上的标识块，采用导线滑轮记录线缆的提拉距离存在误差。因为线缆表面光滑，在提拉时会与导线滑轮发生相对滑动，导致测量的位置存在误差，且测斜孔越深，误差越大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种自动放线以及自动准确记录数据的测斜仪。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种测斜仪，包括测斜探头、线缆、数据采集仪和卷线盘，所述线缆缠绕在卷线盘上，所述线缆的一端与测斜探头连接，所述线缆的另一端与数据采集仪连接，所述线缆上设有等距均布的标识块；所述数据采集仪无线连接有遥控器，还包括自动计数装置；

所述自动计数装置包括座体、安装于座体上的杆架、计数传感器以及转动安装于杆架上的导向轮，所述座体上设有上下贯穿的通孔，所述通孔两侧对称安装有翻转板，两个翻转板的相对边上分别设有半环形孔，所述线缆绕过导向轮并从两个半环形孔组成的圆孔穿过，所述圆孔的直径小于标识块的直径；所述计数传感器位于其中一个翻转板的上方，计数传感器与控制器连接，用于记录翻转板的翻转次数；

所述遥控器安装在固定卡座上，所述固定卡座上安装有用于触发遥控器按键的触发机构；当翻转板达到设定的翻转次数后，控制器控制所述触发机构动作，按下遥控器的确认按键。

优选的，所述触发机构包括安装座、上下滑动安装于安装座上的进给杆、套设于进给杆上的第一弹簧和为进给杆进给提供动力的进给驱动器，所述进给驱动器包括驱动电机和安装于驱动电机输出端的凸轮，所述凸轮与进给杆顶部接触，所述进给杆通过第一弹簧与安装座弹性连接。

优选的，所述座体上安装有用于标识块辅助翻越导向轮的辅助翻越组件，所述辅助翻越组件包括转动安装于杆架上的翻越轮、固定安装于翻越轮上的挑杆和为挑杆转动提供动力的旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括伺服电机和传动带，所述伺服电机通过传动带与翻越轮传动连接。

优选的，所述挑杆与所述线缆对应的位置设有V型凹口。

优选的，所述进给杆的底部上下滑动安装有按压杆，所述按压杆处套设有第二弹簧，所述按压杆通过第二弹簧与进给杆弹性连接。

优选的，所述杆架包括横杆和两立杆，两个立杆对称安装于底座两侧，所述横杆安装于两个立杆之间，所述横杆两端转动安装有两辅助撑杆，所述卷线盘顶部设有提拉杆，两个辅助撑杆远离横杆的一端与提拉杆插接；更近一步的，所述辅助撑杆远离横杆的一端设有U承插部，所述U型承插部插入至提拉杆处。

优选的，所述底座上设有两条形孔，所述立杆滑动安装于条形孔处，所述立杆通过螺栓与底座固定连接；进一步的，螺栓螺装于立杆底部，通过紧固螺栓实现立杆和底座的固定连接。

优选的，所述底座底部设有承插导管。

优选的，所述固定卡座安装在座体上。

有益效果

本发明的线缆向上拉动过程中，标识块与翻转板接触，翻转板绕铰接点转动，计数传感器对翻转板的翻转动作进行捕捉并计数，通过遥控器的触发机构按压遥控器，数据采集仪对测量数据进行保存，实现自动计数，提高操作便捷性以及计数精准度。本发明在不改变现有测斜仪结构的基础上，通过自动计数装置、遥控器的触发机构和辅助翻越组件，实现了测斜探头的自动提升，并准确的自动记录数据，辅助翻越组件避免了线缆标识块的损坏，提高了产品使用寿命。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明的图2中A-A处剖面结构的部分示意图（省略固定卡座）；

图4是本发明的左视结构部分示意图；

图5是本发明的固定卡座和触发机构部分结构立体放大示意图；

图6是本发明的固定卡座和触发机构部分结构主视放大示意图；

图7是本发明的固定卡座和触发机构安装在数据采集仪上的结构示意图；

附图中标记：1、测斜探头；2、线缆；3、数据采集仪；4、卷线盘；5、标识块；6、遥控器；7、计数传感器；8、座体；9、导向轮；10、通孔；11、翻转板；12、半环形孔；13、固定卡座；14、安装座；15、进给杆；16、第一弹簧；17、驱动器；18、驱动电机；19、凸轮；20、翻越轮；21、挑杆；22、伺服电机；23、传动带；24、V型凹口；25、按压杆；26、第二弹簧；27、横杆；28、立杆；29、辅助撑杆；30、提拉杆；31、条形孔；32、承插导管；33、防撞垫；34、压板。

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。

请参阅图1-7，本发明的一种测斜仪包括测斜探头1、线缆2、数据采集仪3和卷线盘4，线缆2缠绕在卷线盘4上，线缆2的一端与测斜探头1连接，线缆2的另一端与数据采集仪3连接，线缆2上设有等距均布的标识块5。本发明还包括自动计数装置、用于控制数据采集仪3数据保存的遥控器6和计数传感器7，自动计数装置包括座体8、安装于座体8上的杆架、转动安装于杆架上的导向轮9，座体8上设有上下贯穿的通孔10，线缆2绕过导向轮9并自通孔10穿过，座体8临近通孔10处铰接安装有两个对称布置的翻转板11，两翻转板11上均设有半环形孔12。计数传感器7安装于座体8上其中一组翻转板11的上方，计数传感器7用于翻转板11翻转次数的计量。进一步的，两翻转板11水平放置于座体8状态时，两个翻转板11上的半环形孔12围合呈闭合环，闭合环的内径大于线缆2外径并小于标识块5的外径，标识块5穿过圆孔时只能顶起翻转板11。

翻转板11的作用有两个，一是用于标识块5的运动识别，二是在卷线盘4停止时，通过卡住标识块5（如图3所示）实现线缆2的准确定位，防止卷线盘4停止后，未卷绕紧的线缆下落一定距离，产生误差。

需要说明的是，翻转板11可以翻转的角度要大于90度，当需要下放线缆时，可以手动将翻转板11翻转到如图3所示虚线位置。

计数传感器7可以选用光电式距离传感器，预先设定计数传感器7的距离测量阈值，计数传感器7检测到翻转板11移动到阈值后说明标识块5越过翻转板11，计数传感器7计数1，达到设定的计数值，例如相邻两标识块5之间的间距为0.5米，每提升1.5米时记录测斜数据，则计数传感器7的计数值为3后，按下遥控器6的确定按钮，数据采集仪3完成一次数据记录。当然，计数传感器还可以采用机械式行程开关，在翻转板11上方一定距离安装行程开关，当标识块5带动翻转板11向上移动到最大行程后，触发行程开关。

数据采集仪3中设有与遥控器6相契合的固定卡座13，固定卡座13上安装有用于遥控器6的触发机构，触发机构包括安装座14、上下滑动安装于安装座14上的进给杆15、套设于进给杆15上的第一弹簧16和为进给杆15进给提供动力的进给驱动器17，进给驱动器17包括驱动电机18和安装于驱动电机18输出端的凸轮19，凸轮19与进给杆15顶部接触，进给杆15通过第一弹簧16与安装座14弹性连接。计数传感器7可以与数据采集仪3的控制器连接，控制器与驱动电机18驱动连接，当计数传感器7每到达预定检测数值时，即一次数据记录时间间隔时，计数传感器7将信号传递至控制器，控制器控制驱动电机18启动，驱动电机18带动凸轮19转动，凸轮19顶动进给杆15进给并按压遥控器6的确认键，数据采集仪3接受信号后对测量数据进行保存，不需人工操作即可实现遥控器6的自动按压确认，进一步减少人工操作量，避免人工按键确认出现错误，提高数据的记录准确性。当然，为了不改变现有的数据采集仪，本发明优选采用独立的控制器，计数传感器7单独连接一个外置的控制器，控制器驱动连接驱动电机18和伺服电机22，控制器利用传感器信息驱动电机属于现有技术，在这里不再赘述。通过单独设置控制器，可完整保留现有的数据采集仪不做改动，避免改动数据采集仪增加成本。

对于固定卡座13的结构，本领域技术人员根据常识进行设计即可，只要能固定住遥控器6，并在上方设置触发机构。本发明提供了一种简单的固定卡座13结构，固定卡座13采用凹槽，在凹槽两侧设置压板34，将遥控器6放入固定卡座13后，向压板34方向推，利用压板34卡住遥控器6，使遥控器6上的确认键恰好位于进给杆15下方。当然，固定卡座13还可以设置成固定夹用于固定遥控器6。

对于固定卡座13的安装位置，可以安装在图1所示的座体8，也可以安装在图7所示的数据采集仪3的箱体内。

在线缆2放线或卷线过程中，标识块5易与导向轮9产生碰撞，频繁的碰撞会使标识块破裂甚至脱落，因此，本发明设计了辅助翻越组件。具体的，座体8上安装有用于标识块5辅助翻越导向轮9的辅助翻越组件，辅助翻越组件包括转动安装于杆架上的翻越轮20、固定安装于翻越轮20上的挑杆21和为挑杆21转动提供动力的旋转驱动组件，旋转驱动组件包括伺服电机22和传动带23，伺服电机22通过传动带23与翻越轮20传动连接；通过启动伺服电机22，经传动带23传动后翻越轮20转动，挑杆21将线缆2临近标识块5处挑起，使标识块5自翻越轮20处翻越，避免标识块5的破坏。辅助翻越组件触发方式为：在计数传感器7检测到1次翻转板11动作后，控制器立即或延迟一定秒数（根据导向轮9距离座体8的距离而定，当导向轮9距离座体8的较近，计数传感器7检测到1次翻转板11动作后带动翻转板11动作的标识块5即靠近挑杆21下方时，控制器立即控制伺服电机22动作，当导向轮9距离座体8的较远，计数传感器7检测到1次翻转板11动作后带动翻转板11动作的标识块5距离挑杆21下方较远时，控制器需要预留出标识块5运动到挑杆21下方约5厘米左右的时间，即延迟一定时间再驱动伺服电机22）后控制伺服电机22动作。

为了防止线缆2偏移，挑杆21上设有V型凹口24线缆2卡入至V型凹口24内，对线缆2进行限位，避免线路沿挑杆21左右滑动，在挑杆21对线缆2处标识块5挑起的同时，使线缆2能准确落至导向轮9内，避免线路自导向轮9处脱离。

为了防止自动按压时对遥控器6造成损坏，进给杆15的底部上下滑动安装有按压杆25，按压杆25处套设有第二弹簧26，按压杆25通过第二弹簧26与进给杆15弹性连接；在进给杆15下移并与遥控器6的确认键接触时，按压杆25预先与遥控器6处的确认键接触，在第二弹簧26的作用下，实现按压杆25与确认键的弹性接触，避免按压杆25对确认键过度施力而造成遥控器6的损坏。

为了方便固定，杆架包括横杆27和两立杆28，两立杆28对称安装于底座两侧，横杆27安装于两立杆28之间，横杆27两端转动安装有两辅助撑杆29，卷线盘4顶部设有提拉杆30，两辅助撑杆29远离横杆27的一端与提拉杆30承插连接；更近一步的，辅助撑杆29远离横杆27的一端设有U承插部，U型承插部插入至提拉杆30处；通过两辅助撑杆29可将座体8和卷线盘4连接为一体，在辅助撑杆29的作用下，可提高杆架的稳定性，避免杆架倾斜。

为了实现导向轮9的位置微调，底座上设有两个条形孔31，立杆28滑动安装于条形孔31处，立杆28通过螺栓与底座固定连接；进一步的，螺栓螺装于立杆28底部，通过紧固螺栓实现立杆28和底座的固定连接；通过调整立杆28在条形孔31处的安装位置，使绕过导向轮9线缆2的中心线与贯穿孔中心线以及两翻转板11上半环形孔12闭合后形成的闭合环中心线重合，以保证线缆2端头底部测斜探头1每次测量的位置精准度，保证测斜仪的数据测量精准性。

具体的，底座底部设有承插导管32，承插导管32可插入至待检测的孔洞内，承插导向管的中心轴线、贯穿孔的中心轴线以及线缆2的中心轴线重合，以底座的放置稳定性，同时进一步提高测斜探头1检测位置的精准性。

具体的，测斜探头1底部设有防撞垫33；进一步的，防撞垫33可采用橡胶垫、硅胶垫或其他柔质垫；当检测探头下落时触底时，防撞垫33可将撞击冲击力进行缓释，避免冲击力对检测探头造成损伤。

在使用时，将承插导管32插入至待检测的孔洞内，调整底座处于水平状态，调整立杆28位置，使线缆2中心线与承插导管32的中心线重合，卷线盘4松动后，线缆2松弛，直至测斜探头1沉入至待测量的孔洞内，随后卷线盘4卷绕线缆2，线缆2上提过程中，标识块5带动翻转板11移动，计数传感器7对翻转板11的翻转动作进行捕捉并计数，通过按压遥控器6处开关，数据采集仪3接受信号后对测斜探头1的检测数据以及线缆2移动长度数据保存。自动数据保存原理如下：当计数传感器7到达设定的计数值后（如计数值为3，表示线缆提升3段，每段为两个标识块距离，如每段距离为0.5米，则计数传感器7的一次计数为1.5米），计数传感器7将信号传递给控制器，控制器驱动电机18启动，驱动电机18带动凸轮19转动，凸轮19顶动进给杆15进给并按压遥控器6的确认键，数据采集仪3接受确认信号后对测量数据进行保存，完成一次测量，如此反复完成测斜探头1的多组测量数据自动保存。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种测斜仪，包括测斜探头（1）、线缆（2）、数据采集仪（3）和卷线盘（4），所述线缆（2）的一端与测斜探头（1）连接，另一端与数据采集仪（3）连接，所述线缆（2）上设有等距均布的标识块（5）；所述数据采集仪（3）无线连接有遥控器（6），其特征在于，还包括自动计数装置；

所述自动计数装置包括座体（8）、安装于座体（8）上的杆架、计数传感器（7）以及转动安装于杆架上的导向轮（9），所述座体（8）上设有上下贯穿的通孔（10），所述通孔（10）两侧对称安装有翻转板（11），两个翻转板（11）的相对边上分别设有半环形孔（12），所述线缆（2）绕过导向轮（9）并从两个半环形孔（12）组成的圆孔穿过，所述圆孔的直径小于标识块（5）的直径；所述计数传感器（7）位于其中一个翻转板（11）的上方，计数传感器（7）与控制器连接，用于记录翻转板（11）的翻转次数；

所述遥控器（6）安装在固定卡座（13）上，所述固定卡座（13）上安装有用于触发遥控器（6）按键的触发机构；当翻转板（11）达到设定的翻转次数后，控制器控制所述触发机构动作，按下遥控器（6）的确认按键。

2.根据权利要求1所述的一种测斜仪，其特征在于，所述触发机构包括安装座（14）、上下滑动安装于安装座（14）上的进给杆（15）、套设于进给杆（15）上的第一弹簧（16）和为进给杆（15）进给提供动力的进给驱动器（17）；

所述进给驱动器（17）包括驱动电机（18）和安装于驱动电机（18）输出端的凸轮（19），所述凸轮（19）与进给杆（15）顶部接触，所述进给杆（15）通过第一弹簧（16）与安装座（14）弹性连接。

3.根据权利要求2所述的一种测斜仪，其特征在于，所述座体（8）上安装有用于标识块（5）辅助翻越导向轮（9）的辅助翻越组件，所述辅助翻越组件包括转动安装于杆架上的翻越轮（20）、固定安装于翻越轮（20）上的挑杆（21）和为挑杆（21）转动提供动力的旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括伺服电机（22）和传动带（23），所述伺服电机（22）通过传动带（23）与翻越轮（20）传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种测斜仪，其特征在于，在所述挑杆（21）与所述线缆（2）对应的位置设有V型凹口（24）。

5.根据权利要求2所述的一种测斜仪，其特征在于，所述进给杆（15）的底部上下滑动安装有按压杆（25），所述按压杆（25）处套设有第二弹簧（26），所述按压杆（25）通过第二弹簧（26）与进给杆（15）弹性连接。

6.根据权利要求1所述的一种测斜仪，其特征在于，所述杆架包括横杆（27）和两个立杆（28），两个立杆（28）对称安装于底座两侧，所述横杆（27）安装于两个立杆（28）之间，所述横杆（27）两端转动安装有两个辅助撑杆（29），所述卷线盘（4）顶部设有提拉杆（30），两个辅助撑杆（29）远离横杆（27）的一端与提拉杆（30）插接。

7.根据权利要求6所述的一种测斜仪，其特征在于，所述底座上设有两个条形孔（31），所述立杆（28）滑动安装于条形孔（31）处，所述立杆（28）通过螺栓与底座固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种测斜仪，其特征在于，所述底座底部设有承插导管（32）。

9.根据权利要求1所述的一种测斜仪，其特征在于，所述固定卡座（13）安装在座体（8）上。