CN203337123U - 墙面高度测量与标识装置 - Google Patents

Abstract

墙面高度测量与标识装置，包括：水平台；在水平台前端并排设置的水平超声波测距传感器和水平投线激光器；与水平台铰接并能够在垂直于水平台的平面内转动的摆臂；设置在水平台上并与摆臂相连的角度传感器；设置在摆臂自由端的倾斜投线激光器；设置在水平台内的处理器，其输入端分别与角度传感器和水平超声波测距传感器相连；以及设置在水平台上表面的显示器，与处理器的输出端相连。本实用新型充分利用了角度传感器和超声波测距传感器等高精度传感器，不但克服了直尺测量不方便，误差大的缺点，而且具有测量方法简单，造价低廉，兼有高度测量和高度标识功能等特点。

Description

墙面高度测量与标识装置

技术领域

本实用新型涉及一种墙面高度测量与标识装置。

背景技术

在建筑工程领域，经常要测量墙面的高度或者在墙面上标识出高度用来装饰或者改造。

工程上测量墙面高度和在墙面上标识高度主要有以下方法和装置。第一种是利用直尺直接测量法，但是由于墙面是垂直的，而且经常要测量触及不到的水平线高度，尺子不但不方便，误差大，而且测量过程相当不方便。第二种是利用全站仪测量。全站仪测高的工作原理是电子测量两点之间的角度，然后运用激光测距原理分别测量全站仪到两点之间的距离，通过数学运算得出这两点之间的高度差。全站仪的优点在于其精度高，功能多样且环境适应性好。但是全站仪也有如下的缺点：1、造价高，价格昂贵2、操作复杂，对测绘人员素质要求较高3、不能用来标识高度，只能用来测量高度差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种墙面高度测量与标识装置，其能够克服上述现有技术的某种或某些缺点。

根据本实用新型的墙面高度测量与标识装置包括：

水平台，其中水平台下表面安装有三个水平调节支脚，水平台上表面设置有两个方向相互垂直的气泡水平仪；

在水平台前端并排设置的水平超声波测距传感器和水平投线激光器；

与水平台铰接并能够在垂直于水平台的平面内转动的摆臂，摆臂的铰接端设置在水平台后端并且摆臂的自由端指向水平台前端；

设置在水平台上并与摆臂相连的角度传感器；

设置在摆臂自由端的倾斜投线激光器；

设置在水平台内的处理器，其输入端分别与角度传感器和水平超声波测距传感器相连；以及

设置在水平台上表面的显示器，与处理器的输出端相连。

处理器优选为单片机微处理器。

显示器优选为数码管显示器。

本实用新型充分利用了角度传感器和超声波测距传感器等高精度传感器，不但克服了直尺测量不方便，误差大的缺点，而且具有测量方法简单，造价低廉，兼有高度测量和高度标识功能等特点。在墙面高度测量和高度标识方面成为全站仪的理想替代品。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

图2是测量原理示意图；以及

图3是数据传输与处理示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的墙面高度测量与标识装置。本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本实用新型的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。

参见图1，本实用新型的墙面高度测量与标识装置主要包括水平台1、水平超声波测距传感器8、水平投线激光器5、摆臂6、角度传感器7、倾斜投线激光器4、单片机微处理器(未具体示出)以及数码管显示器9。

水平台1的下表面安装有三个水平调节支脚2。水平台上表面设置有两个方向相互垂直的气泡水平仪3以显示水平台是否水平。水平台1上还设置有电源开关10。

水平超声波测距传感器8和水平投线激光器5并排设置在水平台1前端。水平超声波测距传感器8用于发射水平超声波至被测墙面并接收返回的超声波以检测水平台1前端至墙面之间的水平距离ΔL(图2)。水平投线激光器5用于投射水平激光线以穿过墙面上的下部测量点。

摆臂6与水平台1铰接并能够在垂直于水平台1的平面内转动。摆臂6的铰接端设置在水平台1后端并且摆臂6的自由端指向水平台1的前端。另外，水平台1铰接有摆臂6的一侧还形成有相应的缺口以允许摆臂6自由转动并在运输或储放装置时便于收纳摆臂6。

角度传感器7设置在水平台1上并与摆臂6相连，用于测量摆臂6相对于水平台1所处的水平面而转动的角度α。

倾斜投线激光器4设置在摆臂6的自由端。所示摆臂6为圆筒状，倾斜投线激光器4所投射出的激光线与摆臂6的中心轴线重合(或平行)，即倾斜投线激光器4所投射出的激光线所形成的斜面与水平面同样形成角度α，如图2所示。

单片机微处理器设置在水平台内，其输入端分别与角度传感器7和水平超声波测距传感器8相连，如图3所示意。

数码管显示器9设置在水平台1的上表面，与单片机微处理器的输出端相连，亦如图3所示意。

下面简要描述本实用新型装置测量以及标识高度的过程和原理。

如图2所示，将水平台1前端的水平超声波测距传感器8和水平投线激光器5正对墙面。调节三个水平调节支脚2并观察两个气泡水平仪3，使水平台1保持水平。打开电源开关10，使水平投线激光器5投射出的水平激光线穿过墙面上的下部测量点；然后摆动摆臂6，使倾斜投线激光器4投射出的倾斜(非水平)激光线穿过墙面上的上部测量点。方位都确定好后保持装置静止不动，水平台1上的数码管显示器9会显示出墙面上的上方激光线与下方激光线之间的距离，该距离即为所要测量的高度。

具体测量原理是：水平台1前端的水平超声波测距传感器8向正前方墙面水平发射超声波并回收，根据时间差测出水平台1前端到墙面的距离ΔL，并将ΔL送给单片机微处理器，单片机微处理器算出总长L＝ΔL+d，其中d为水平台1后端到前端的距离，如图2所示。角度传感器7测量出摆臂6张开的角度α并将结果传送给单片机微处理器。由于夹角α两条边延长线和垂直墙面形成一个直角三角形，所以根据三角函数定理，墙面上的上方激光线和下方激光线之间的距离(即高度)H＝L/tanα即可由单片机微处理器计算出来，算出的结果由数码管显示器9显示出来，如图3所示。

高度标识的原理和测高的原理相同，在过程上稍有不同。将水平台1调水平后，打开电源开关10，缓慢摆动摆臂6，注意观察数码管显示器9的示数，当数码管显示器9的示数和要标识的高度相同时停止动作，并稍作适当微调。这时有两个投线激光器投射出的激光线在墙上形成的标识线之间的距离就是要标识的高度。

Claims (3)

1.一种墙面高度测量与标识装置，其特征在于，包括：

水平台，其中水平台下表面安装有三个水平调节支脚，水平台上表面设置有两个方向相互垂直的气泡水平仪；

在水平台前端并排设置的水平超声波测距传感器和水平投线激光器；

与水平台铰接并能够在垂直于水平台的平面内转动的摆臂，摆臂的铰接端设置在水平台后端并且摆臂的自由端指向水平台前端；

设置在水平台上并与摆臂相连的角度传感器；

设置在摆臂自由端的倾斜投线激光器；

设置在水平台内的处理器，其输入端分别与角度传感器和水平超声波测距传感器相连；以及

设置在水平台上表面的显示器，与处理器的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的墙面高度测量与标识装置，其特征在于，处理器为单片机微处理器。

3.根据权利要求1所述的墙面高度测量与标识装置，其特征在于，显示器为数码管显示器。

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