CN203083572U

CN203083572U - 便携式地质罗盘

Info

Publication number: CN203083572U
Application number: CN 201320042956
Authority: CN
Inventors: 申艳军; 孟振; 吴丙权
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2023-01-25

Abstract

本实用新型公开了一种便携式地质罗盘，包括罗盘本体及地质岩层倾角测试装置、地质岩层倾向/走向测试装置和GPS定位装置；地质岩层倾向/走向测试装置包括水平刻度盘、磁针和磁阻传感器；倾角测试装置包括圆弧形电阻体、导电滚珠和电阻传感器；磁阻传感器和电阻传感器电连接处理器一，处理器一的输出端电连接地质岩层倾向/走向数值显示模块和地质岩层倾角数值显示模块，处理器一输出端电连接地质岩层倾向/走向及倾角测试按键模块；GPS定位装置包括GPS接收器和处理器二，处理器二输出端电连接二维坐标显示模块和三维坐标显示模块，处理器二输入端电连接GPS定位按键模块。本实用新型有显示功能，且有效扩大了地质罗盘的使用功能。

Description

便携式地质罗盘

技术领域

本实用新型涉及一种地质罗盘，特别是涉及一种便携式地质罗盘。

背景技术

目前，野外地质作业主要偏向“无人区”与“荒漠区”等地质空白区，而户外旅行也成为越来越多人选择的休闲生活方式，方向与坐标判定对野外作业和活动来说至关重要，而最常用的地质罗盘主要为传统机械式罗盘，需准确快速判定指针指向与角度，对于不熟悉地质常识的户外爱好者而言，实际操作存在一定困难；且夜间使用存在光线不足、读取数据困难等问题；尤为重要的是，常用的地质罗盘难以实现坐标定位功能，给野外地质作业或户外旅行人员带来一定困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种便携式地质罗盘。该便携式地质罗盘一方面具有显示功能，另一方面，通过设置GPS接收器，可同时实现坐标定位与方向快速判定，有效扩大了地质罗盘的使用功能和便捷程度。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：便携式地质罗盘，其特征在于：包括罗盘本体以及设置在罗盘本体上的地质岩层倾角测试装置、地质岩层倾向/走向测试装置和GPS定位装置；所述地质岩层倾向/走向测试装置包括设置在罗盘本体上表面的水平刻度盘、转动设置在水平刻度盘内的磁针和位于磁针的下方且用于测量磁针偏转角度的磁阻传感器；所述倾角测试装置包括圆弧形电阻体、导电滚珠和电阻传感器，所述罗盘本体上表面且靠近罗盘本体的边缘处开设有圆环槽，所述圆弧形电阻体设置在圆环槽的槽壁，所述圆环槽的底部开设有沿圆环槽的圆周方向延伸的开口，所述导电滚珠设置在圆环槽内且与所述圆弧形电阻体相抵接，所述圆环槽的下方滑动连接有与导电滚珠底部相抵接且伸出所述开口的接线片，所述电阻传感器电连接有内置电源，所述内置电源与所述圆弧形电阻体的两端和接线片均电连接；所述磁阻传感器和电阻传感器电连接有处理器一，所述处理器一的输出端电连接有地质岩层倾向/走向数值显示模块和地质岩层倾角数值显示模块，所述处理器一的输出端电连接有地质岩层倾向/走向及倾角测试按键模块；所述GPS定位装置包括GPS接收器和与GPS接收器电连接的处理器二，所述处理器二的输出端电连接有二维坐标显示模块和三维坐标显示模块，所述处理器二的输入端电连接有GPS定位按键模块。

上述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述水平刻度盘内且沿水平刻度盘的圆周方向设置有多个LED灯。

上述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体的上表面设置有水准气泡仪。

上述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体的上表面设置有扬声器，所述扬声器与处理器一和处理器二的输出端电连接。

上述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述处理器一和处理器二的输出端均与数据存储模块电连接。

上述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体通过铰链转动连接有罗盘盖。

上述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘盖的内侧面设置有反光镜。

上述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体的形状为正六边形或正八边形。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型能够快速简便的测出地质岩层的倾角和走向/倾向，并进行数字化显示，其使用方便，操作简便。

3、本实用新型通过通过设置GPS接收器，可同时实现坐标定位与方向快速判定，实现该便携式地质罗盘的多功能特性。

4、本实用新型通过设置LED灯，方便用户在夜间的使用。

5、本实用新型通过设置扬声器，方便了将当前显示屏显示状态的数据进行播报。

6、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型圆环槽和导电滚珠连接关系示意图。

图3为本实用新型地质岩层倾角测试装置和地质岩层倾向/走向测试装置的电路原理框图。

图4为本实用新型GPS定位装置的电路原理框图。

图5为本实用新型在进行地质岩层倾角测试时的计算原理图。

附图标记说明:

1—罗盘本体； 2—显示屏； 3—GPS复位键；

4—扩展功能插槽； 5—GPS导航键； 6—测定键；

7—GPS切换键； 8—GPS开关键； 9—倾角键；

10—照明开关； 11—走向/倾向键； 12—时间键；

13—导电滚珠； 14—磁针； 15—水平刻度盘；

16—LED灯； 17—罗盘盖； 18—反光镜；

19—圆弧形电阻体； 20—水准气泡仪； 21—圆环槽；

22—接线片； 23—地质岩层倾角数值显示模块；

24—地质岩层倾向/走向数值显示模块； 25—电阻传感器；

26—磁阻传感器； 27—地质岩层倾向/走向及倾角测试按键模块；

28—扬声器； 29—数据存储模块； 30—处理器一；

31—GPS接收器； 32—GPS定位按键模块；

33—处理器二； 34—二维坐标显示模块；

35—三维坐标显示模块； 36—待测地质岩层。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示的一种便携式地质罗盘，包括罗盘本体1以及设置在罗盘本体1上的地质岩层倾角测试装置、地质岩层倾向/走向测试装置和GPS定位装置；所述地质岩层倾向/走向测试装置包括设置在罗盘本体1上表面的水平刻度盘15、转动设置在水平刻度盘15内的磁针14和位于磁针14的下方且用于测量磁针14偏转角度的磁阻传感器26；所述倾角测试装置包括圆弧形电阻体19、导电滚珠13和电阻传感器25，所述罗盘本体1上表面且靠近罗盘本体1的边缘处开设有圆环槽21，所述圆弧形电阻体19设置在圆环槽21的槽壁，所述圆环槽21的底部开设有沿圆环槽21的圆周方向延伸的开口，所述导电滚珠13设置在圆环槽21内且与所述圆弧形电阻体19相抵接，所述圆环槽21的下方滑动连接有与导电滚珠13底部相抵接且伸出所述开口的接线片22，所述电阻传感器25电连接有内置电源，所述内置电源与所述圆弧形电阻体19的两端和接线片22均电连接；所述磁阻传感器26和电阻传感器25电连接有处理器一30，所述处理器一30的输出端电连接有地质岩层倾向/走向数值显示模块24和地质岩层倾角数值显示模块23，所述处理器一30的输出端电连接有地质岩层倾向/走向及倾角测试按键模块27；所述GPS定位装置包括GPS接收器31和与GPS接收器31电连接的处理器二33，所述处理器二33的输出端电连接有二维坐标显示模块34和三维坐标显示模块35，所述处理器二33的输入端电连接有GPS定位按键模块32。

本实施例中，所述水平刻度盘15从0°开始按顺时针方向每10°一标记，连续刻至360°，其中0°、90°、180°及270°分别标注N、E、S、W。所述地质岩层倾向/走向及倾角测试按键模块27包括走向/倾向键11、倾角键9和测定键6。所述地质岩层倾角数值显示模块23、地质岩层倾向/走向数值显示模块24、二维坐标显示模块34和三维坐标显示模块35可以共用一个显示屏2。所述显示屏2可以显示日期和时间，方便记录测定时间和荒野中对时间的把握，显示屏2默认显示日期和时间。日期和时间调整时，按下时间键12，通过测定键6，每按一次可对应调整年、月、日、时、分、秒；数字的加减分别由走向/倾向键11和倾角键9来控制。

本实施例中，所述地质岩层倾向/走向测试装置在测试时，将该便携式地质罗盘一侧面的底部棱边贴在待测地质岩层36上，按下走向/倾向键11，调整该便携式地质罗盘直至水准气泡仪20的气泡居中，待磁针14左右晃动稳定后，按测定键6开始测定，开始测定后处理器一30会每隔一秒读取磁针14的读数，即地质岩层倾向/走向与磁针14之间的夹角，处理器一30将被测量的模拟信号变为数字信号，设定每次测定读数6次，处理器一30通过计算6次读数的平均值，并实时显示于地质岩层倾向/走向数值显示模块24上。

本实施例中，所述地质岩层倾角测试装置在测试时，按下倾角键9，将该便携式地质罗盘竖直放置且其一侧面贴在待测地质岩层36的表面，等导电滚珠13滚动稳定后，按测定键6开始测定，所述内置电源分别与所述圆弧形电阻体19的两端和接线片22连接的电路连通，处理器一30自动连续测定6次读数，处理器一30自动记录6次读数并计算读数均值，并实时显示于地质岩层倾角数值显示模块23上。如图5所示，其测试原理是：所述导电滚珠13滚动稳定后其位于该便携式地质罗盘竖直设置的最低点，从便携式地质罗盘的中心O到导电滚珠13的连线OA与地面相垂直，过A点做与待测地质岩层36相平行的线段AB，线段AB与地面之间的夹角为β,线段AB与线段OA之间的夹角为δ，再过便携式地质罗盘的中心O做垂直于线段AB的线段OC，线段OC和线段OA间夹角为γ，按照几何知识，β+δ=δ+γ=90°,即推出地质岩层的倾角α=β=γ，同时，所述内置电源与所述圆弧形电阻体19的两端和接线片22均电连接（电连接整体类似于滑动变阻器），从而测量可以得出γ的数值，处理器一30将被测量的模拟信号变为数字信号。

本实施例中，便携式地质罗盘采用内嵌单频直流电池式GPS接收器31，所述GPS定位按键模块32包括GPS开关键8、GPS切换键7、GPS导航键5和GPS复位键3，其中，所述GPS开关键8主要功能是开关GPS接收器31；所述GPS切换键7主要用来进行二维坐标和三维坐标的切换；所述GPS导航键5将二维坐标显示模块34和三维坐标显示模块35调整为地图导航状态；所述GPS复位键3主要功能是数据重置与初始化，避免搜索卫星过长影响工作效率。所选GPS接收器31上设置有扩展功能插槽4，且内置有地图导航软件，所选GPS接收器31含二维、三维两种坐标，当GPS接收器31能收到4颗及以上卫星的信号时，可计算出本地三维坐标：经度、纬度、海拔，若只能收到3颗卫星的信号，它只能计算出二维坐标：经度和纬度。

在进行GPS定位时，应首先按下GPS开关键8启动GPS定位装置，GPS定位装置开启后自动搜索卫星，屏幕显示默认为二维坐标显示，当卫星搜索数目大于等于4时，可以通过GPS切换键7切换到三维坐标显示状态，然后通过GPS导航键5将显示屏2调整为地图导航状态，可以根据导航状态选择自己的行走路线，如果在坐标和导航切换过程中时间过长可通过GPS复位键3将数据重置与初始化，避免时间过长影响工作效率。

如图1所示，所述水平刻度盘15内且沿水平刻度盘15的圆周方向设置有多个LED灯16。通过照明开关10可以控制LED灯16的开启与关闭，方便用户在夜间的使用。所述罗盘本体1的上表面设置有水准气泡仪20，方便了该便携式地质罗盘的水平调节。所述罗盘本体1的上表面设置有扬声器28，所述扬声器28与处理器一30和处理器二33的输出端电连接，方便了将当前显示屏2显示状态的数据进行播报。所述处理器一30和处理器二33的输出端均与数据存储模块29电连接，方便将测试数据进行存储。所述罗盘本体1通过铰链转动连接有罗盘盖17。所述罗盘盖17的内侧面设置有反光镜18。所述罗盘本体1的形状为正六边形或正八边形。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.便携式地质罗盘，其特征在于：包括罗盘本体（1）以及设置在罗盘本体（1）上的地质岩层倾角测试装置、地质岩层倾向/走向测试装置和GPS定位装置；所述地质岩层倾向/走向测试装置包括设置在罗盘本体（1）上表面的水平刻度盘（15）、转动设置在水平刻度盘（15）内的磁针（14）和位于磁针（14）的下方且用于测量磁针（14）偏转角度的磁阻传感器（26）；所述倾角测试装置包括圆弧形电阻体（19）、导电滚珠（13）和电阻传感器（25），所述罗盘本体（1）上表面且靠近罗盘本体（1）的边缘处开设有圆环槽（21），所述圆弧形电阻体（19）设置在圆环槽（21）的槽壁，所述圆环槽（21）的底部开设有沿圆环槽（21）的圆周方向延伸的开口，所述导电滚珠（13）设置在圆环槽（21）内且与所述圆弧形电阻体（19）相抵接，所述圆环槽（21）的下方滑动连接有与导电滚珠（13）底部相抵接且伸出所述开口的接线片（22），所述电阻传感器（25）电连接有内置电源，所述内置电源与所述圆弧形电阻体（19）的两端和接线片（22）均电连接；所述磁阻传感器（26）和电阻传感器（25）电连接有处理器一（30），所述处理器一（30）的输出端电连接有地质岩层倾向/走向数值显示模块（24）和地质岩层倾角数值显示模块（23），所述处理器一（30）的输出端电连接有地质岩层倾向/走向及倾角测试按键模块（27）；所述GPS定位装置包括GPS接收器（31）和与GPS接收器（31）电连接的处理器二（33），所述处理器二（33）的输出端电连接有二维坐标显示模块（34）和三维坐标显示模块（35），所述处理器二（33）的输入端电连接有GPS定位按键模块（32）。

2.根据权利要求1所述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述水平刻度盘（15）内且沿水平刻度盘（15）的圆周方向设置有多个LED灯（16）。

3.根据权利要求1所述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体（1）的上表面设置有水准气泡仪（20）。

4.根据权利要求1所述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体（1）的上表面设置有扬声器（28），所述扬声器（28）与处理器一（30）和处理器二（33）的输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述处理器一（30）和处理器二（33）的输出端均与数据存储模块（29）电连接。

6.根据权利要求1所述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体（1）通过铰链转动连接有罗盘盖（17）。

7.根据权利要求6所述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘盖（17）的内侧面设置有反光镜（18）。

8.根据权利要求1所述的便携式地质罗盘，其特征在于：所述罗盘本体（1）的形状为正六边形或正八边形。