CN117968637A - 一种建筑工程用地坪坡度测量机构与测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于坡度测量领域，提供了一种建筑工程用地坪坡度测量机构与测量方法，包括基座和立架：立架固定于基座上表面；立架内壁转动安装有测绘组件；测绘组件包括转动于立架内壁的测绘杆、安装于测绘杆转轴处端面处且置于立架侧面的指针、设置于立架侧边的刻度盘、开设于测绘杆内壁的高度调节槽、安装于测绘杆侧壁的第一红外测距仪、滑动于高度调节槽内壁的第二红外测距仪和设置于测绘杆表面的刻度线；基座底面设置有角度补正组件；本发明通过角度补正组件快速测量基座与坡面之间的偏角，通过刻度盘角度再减去补正的偏角数值，获得精确的坡度数值，采用该机构不仅测量数值增准确，而且测量速度快。
Description
技术领域
本发明属于坡度测量领域，具体地说是一种建筑工程用地坪坡度测量机构与测量方法。
背景技术
建筑工程中，地坪坡度测量机构是用于测量地面坡度的设备或仪器。地坪坡度是指地面在水平方向上的倾斜程度，通常用百分比或度数来表示。在建筑工程中，地坪坡度的测量非常重要，因为地坪坡度的正确与否直接影响到地面排水、施工质量和施工安全等方面。
在公告号为CN112268544B的中国发明专利中公开了一种工程勘探用土地坡度测量装置，包括：底座；箱体，箱体底端与底座顶端固定连接，箱体内部具有容纳腔，箱体上开设有观察窗口；可转动设置在容纳腔腔壁上的坡度测量摆动件，坡度测量摆动件上设置有坡度刻度和弧状插接定位槽，容纳腔后侧腔壁上开设有弧状限摆槽；与容纳腔的后侧腔壁固定连接的竖向固定指针，竖向固定指针的针端指向坡度刻度；与坡度测量摆动件底端固定连接的限摆件，限摆件底端与弧状限摆槽滚动接触；伸缩插接定位杆，其穿设于箱体的后侧壁且与弧状插接定位槽插接固定。该装置能够减少坡度测量摆动件的摆动时间，使其快速达到稳定，以及能够对坡度测量摆动件快速定位固定，从而实现快速测量。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：现有的坡度测量装置在测量过程中一旦坡面不平整，导致装置与坡面之间存在一定的角度偏差，使得测量的坡度数据不够准确；
为此，本领域技术人员提出了一种建筑工程用地坪坡度测量机构与测量方法来解决背景技术提出的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种建筑工程用地坪坡度测量机构与测量方法，以解决现有技术中坡度测量装置在测量过程中一旦坡面不平整，导致装置与坡面之间存在一定的角度偏差，使得测量的坡度数据不够准确等问题。
一种建筑工程用地坪坡度测量机构，包括基座和立架：所述立架固定于基座上表面；立架内壁转动安装有测绘组件；
测绘组件包括转动于立架内壁的测绘杆、安装于测绘杆转轴处端面处且置于立架侧面的指针、设置于立架侧边的刻度盘、开设于测绘杆内壁的高度调节槽、安装于测绘杆侧壁的第一红外测距仪、滑动于高度调节槽内壁的第二红外测距仪和设置于测绘杆表面的刻度线；
基座底面设置有角度补正组件；
角度补正组件包括安装于基座底面的若干第三红外测距仪、置于基座内的控制单元和安装于基座上表面的显示屏。
通过上述技术方案，通过将基座放置在坡面处，在解除对测绘杆的限制，测绘杆随重力自然下垂，快速获得测绘杆处指针指向的刻度盘刻度，获得的角度数值与此时，基座所处坡面的坡度大致相同，可以快速得到坡度数值；当坡面非平整状态时，通过角度补正组件快速测量基座与坡面之间的偏角，通过刻度盘角度再减去补正的偏角数值，从而获得精确的坡度数值；采用该机构不仅可以快速测量角度，同时测量速度快。
优选的，所述第三红外测距仪和显示屏均与控制单元电连接，控制单元通过若干组第三红外测距仪测量的基座底面离地距离数据X与第三红外测距仪之间的宽度Y数据，计算获得基座的补正角度；
角度计算公式slope=Sum_XYd/Sum_Xsd；其中Sum_XYd为X和Y的偏差乘积的和；Sum_Xsd为X的偏差平方的和。
优选的，所述测绘杆与立架之间安装有紧固旋钮。
优选的，所述高度调节槽内壁转动连接有螺杆，所述螺杆周侧面螺纹配合有滑块，所述第二红外测距仪安装于滑块端面处，所述螺杆一端固定连接有调节旋钮。
优选的，所述测绘杆底端为配重杆。
一种建筑工程用地坪坡度测量方法，方法包括以下步骤：
S1、松开紧固旋钮，将基座放置在坡面处，得到刻度盘读数为∠1；
S2、观察显示屏显示的补正角度为∠2；
S3、获得坡面角度为∠1-∠2。
还包括以下步骤：
S4、进行远距离坡度测量；将基座放置在测量点，解除紧固旋钮，测绘杆处于垂直状态；
S5、让第一红外测距仪和第二红外测距仪分别照射待测量的坡面位置；
S6、通过刻度线获得第一红外测距仪和第二红外测距仪之间的垂直高度L2；测量第一红外测距仪和第二红外测距仪照射点的距离L1；
S7、获得坡面角度为。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过将基座放置在坡面处，在解除对测绘杆的限制，测绘杆随重力自然下垂，快速获得测绘杆处指针指向的刻度盘刻度，获得的角度数值与此时，基座所处坡面的坡度大致相同，可以快速得到坡度数值；当坡面非平整状态时，通过角度补正组件快速测量基座与坡面之间的偏角，通过刻度盘角度再减去补正的偏角数值，从而获得精确的坡度数值。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的上视结构示意图；
图3为图2中A-A剖面结构示意图；
图4为图1中B部分局部放大图；
图5为本发明的测绘示意图；
图6为本发明的基座斜率图。
图中：
1、基座；2、立架；3、测绘杆；301、配重杆；4、高度调节槽；5、螺杆；6、调节旋钮；7、第一红外测距仪；8、滑块；9、第二红外测距仪；10、紧固旋钮；11、指针；12、刻度盘；13、控制单元；14、第三红外测距仪；15、显示屏；16、刻度线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例：如附图1至附图6所示：本发明提供一种建筑工程用地坪坡度测量机构，包括基座1和立架2：立架2固定于基座1上表面；立架2内壁转动安装有测绘组件；
测绘组件包括转动于立架2内壁的测绘杆3、安装于测绘杆3转轴处端面处且置于立架2侧面的指针11、设置于立架2侧边的刻度盘12、开设于测绘杆3内壁的高度调节槽4、安装于测绘杆3侧壁的第一红外测距仪7、滑动于高度调节槽4内壁的第二红外测距仪9和设置于测绘杆3表面的刻度线16，测绘杆3底端为配重杆301；配重杆301使得测绘杆3底部重量较大，当测绘杆3失去紧固旋钮10限位时，配重杆301受重力影响让测绘杆3处于垂直状态；
配重杆301与立架2和基座1之间形成三角形，由于基座1与立架2为垂直关系，配重杆301垂直指向水平面，因此配重杆301与坡面的夹角+坡面与水平面形成的坡度角度等于90°，配重杆301与坡面的夹角+配重杆301与立架2之间的夹角同为90°；因此坡面与水平面形成的坡度角度大致等于配重杆301与立架2之间的夹角，（由于基座1受坡面平整度的影响，所以需要对坡面与基座1之间的角度进行修正）；通过指针11指向刻度盘12的数值可以获得配重杆301与立架2之间的夹角，
基座1底面设置有角度补正组件；角度补正组件包括安装于基座1底面的若干第三红外测距仪14、置于基座1内的控制单元13和安装于基座1上表面的显示屏15。
第三红外测距仪14和显示屏15均与控制单元13电连接，控制单元13通过若干组第三红外测距仪14测量的基座1底面离地距离数据X与第三红外测距仪14之间的宽度Y数据，计算获得基座1的补正角度；
角度计算公式slope=Sum_XYd/Sum_Xsd；
其中Sum_XYd为X和Y的偏差乘积的和；Sum_Xsd为X的偏差平方的和。
测绘杆3与立架2之间安装有紧固旋钮10。
高度调节槽4内壁转动连接有螺杆5，螺杆5周侧面螺纹配合有滑块8，第二红外测距仪9安装于滑块8端面处，螺杆5一端固定连接有调节旋钮6；通过旋转调节旋钮6，转动螺杆5，螺纹5与滑块8螺纹配合，可以快速调节第二红外测距仪9的高度。
通过五组第三红外测距仪14，获得五个点的坐标：
(X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3),(X4,Y4),(X5,Y5)；
以下是计算斜率的步骤：
计算X和Y的平均值：
Xm=(X1+X2+X3+X4+X5)/5
Ym=(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5)/5
计算X和Y的偏差：
Xd=X1-Xm,X2-Xm,X3-Xm,X4-Xm,X5-Xm；
Yd=Y1-Ym,Y2-Ym,Y3-Ym,Y4-Ym,Y5-Ym；
计算X和Y的偏差乘积的和以及X的偏差平方的和：
Sum_XYd=(Xd1*Yd1+Xd2*Yd2+Xd3*Yd3+Xd4*Yd4+Xd5*Yd5)；
Sum_Xsd=(Xd1 2+Xd2 2+Xd3 2+Xd4 2+Xd5 2)；
再通过角度计算公式slope=Sum_XYd/Sum_Xsd，从而获得基座1底面与坡面之间的补正角度，通过将刻度盘12读数减去补正角度，从而得到精准的坡面角度，相较于常规的坡面测量，可以有效削减因坡面不平带来的测量偏差。
还可以通过该装置进行第二种测量方式，该方式用于远距离测量；将基座1放置在测量点，解除紧固旋钮10，测绘杆3处于垂直状态，让第一红外测距仪7和第二红外测距仪9分别照射待测量的坡面位置；通过刻度线16获得第一红外测距仪7和第二红外测距仪9之间的垂直高度L2；测量第一红外测距仪7和第二红外测距仪9照射点的间距L1；获得坡面角度为。
通过该方式，可以通过调节第二红外测距仪9的高度对L2进行调节，当L2增大时，第一红外测距仪7和第二红外测距仪9照射点的间距L1也随着增大，通过放大L1和L2的数值，让的数值更加精准，从而获得更为准确的坡面数值。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，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 (6)
1.一种建筑工程用地坪坡度测量机构，其特征在于，包括基座（1）和立架（2）：所述立架（2）固定于基座（1）上表面；立架（2）内壁转动安装有测绘组件；
测绘组件包括转动于立架（2）内壁的测绘杆（3）、安装于测绘杆（3）转轴处端面处且置于立架（2）侧面的指针（11）、设置于立架（2）侧边的刻度盘（12）、开设于测绘杆（3）内壁的高度调节槽（4）、安装于测绘杆（3）侧壁的第一红外测距仪（7）、滑动于高度调节槽（4）内壁的第二红外测距仪（9）和设置于测绘杆（3）表面的刻度线（16）；
基座（1）底面设置有角度补正组件，所述角度补正组件包括安装于基座（1）底面的若干第三红外测距仪（14）、置于基座（1）内的控制单元（13）和安装于基座（1）上表面的显示屏（15）。
2.如权利要求1所述一种建筑工程用地坪坡度测量机构，其特征在于：所述第三红外测距仪（14）和显示屏（15）均与控制单元（13）电连接，控制单元（13）通过若干组第三红外测距仪（14）测量的基座（1）底面离地距离数据X与第三红外测距仪（14）之间的宽度Y数据，计算获得基座（1）的补正角度；
角度计算公式slope=Sum_XYd/Sum_Xsd；其中Sum_XYd为X和Y的偏差乘积的和；Sum_Xsd为X的偏差平方的和。
3.如权利要求2所述一种建筑工程用地坪坡度测量机构，其特征在于：所述测绘杆（3）与立架（2）之间安装有紧固旋钮（10）。
4.如权利要求2所述一种建筑工程用地坪坡度测量机构，其特征在于：所述高度调节槽（4）内壁转动连接有螺杆（5），所述螺杆（5）周侧面螺纹配合有滑块（8），所述第二红外测距仪（9）安装于滑块（8）端面处，所述螺杆（5）一端固定连接有调节旋钮（6）。
5.如权利要求4所述一种建筑工程用地坪坡度测量机构，其特征在于：所述测绘杆（3）底端为配重杆（301）。
6.一种建筑工程用地坪坡度测量方法，与权利要求1-5中所述的任意一种建筑工程用地坪坡度测量机构配合使用，其特征在于：包括以下步骤：
S1、松开紧固旋钮（10），将基座（1）放置在坡面处，得到刻度盘（12）读数为∠1；
S2、观察显示屏（15）显示的补正角度为∠2；
S3、获得坡面角度为∠1-∠2。
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