CN217504789U - 一种极坐标测斜仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种极坐标测斜仪，涉及角度测量工具技术领域包括底座和倾斜检测单元。底座的中部固定设置有一磁极方位指示装置，倾斜检测单元固定设置在底座的上面。倾斜检测单元包括本体，本体采用透明材质制成，其内设有空腔，空腔中灌有透明液体，透明液体内有倾斜检测气泡。本体的上面设置有倾斜刻度，通过倾斜检测气泡与倾斜刻度能够读出极坐标测斜仪的倾斜度。本申请通过重力、磁北方向为测量基线，更符合工程特征，同时小巧轻薄、操作简单，更方便在海上作业时携带登高、登船等基础间过渡。便于各验收方独立测量，相互验证，能够改变以往验收时，一方测量，其他各方围观观，测量手段单一，缺乏互校，后期监测数据异常时无从考证的问题。

Description

一种极坐标测斜仪

技术领域

本申请涉及角度测量工具技术领域，尤其涉及一种极坐标测斜仪。

背景技术

海上风电基础沉贯施工结束后会对法兰（基础顶面）倾斜度进行验收，目前主要采用水准仪或者激光测平仪进行测量。使用水准仪测量，需要一名专业人员使用塔尺配合测量，通过多个点的读数计算倾斜度。水准仪价格昂贵，携带不便，操作复杂，立尺过程容易产生操作误差，且无法测量倾斜方向，对于非完全平面误差较大。激光测平仪置于测量目标面的中心，参照靶沿测量基线放置，测平仪扫射水平激光，由参照靶感应照射位置，通过不同靶位的照射高度，判读倾斜度。同样的，激光测平仪价格也很贵，携带不便，操作复杂，对于非完全平面误差较大，且无法测量倾斜方向。由于海上风电基础法兰（基础顶部）倾斜度的验收需要爬往基础顶部，操作人员携带大件仪器爬行危险性较大，水准仪和激光测平仪由于操作较为复杂，较容易产生误差，且对于倾斜方向无法及时准确的读出。在陆地桩基施工时倾斜度测量靠全站仪多角度测量，亦存在上述问题。装修时地面找（平）斜主要靠水平尺，精度较低，难以确定倾斜方向。

发明内容

为解决上述问题，本申请采用如下技术方案实现：

一种极坐标测斜仪，包括：

底座，所述底座的中部固定设置有一磁极方位指示装置；

倾斜检测单元，其固定设置在所述底座的上面；所述倾斜检测单元包括本体，所述本体采用透明材质制成，其内设有空腔，空腔中灌有透明液体，透明液体内有倾斜检测气泡；空腔为半球状腔体，这样有利于倾斜检测气泡的移动，灌有透明液体主要是能够保证从上面也可以观察到底部的磁极方位指示装置。所述本体的上面设置有倾斜刻度，通过倾斜检测气泡与倾斜刻度能够读出极坐标测斜仪的倾斜度。

优选地，所述底座为方体结构，其中心开设有磁极方位指示装置定位孔，所述磁极方位指示装置定位孔内固定设置有所述磁极方位指示装置；

所述本体的形状与所述底座的形状相对应。这样的设计可以使得整体更美观、和谐。

优选地，所述倾斜刻度包括纬线和经线，所述纬线呈圆环状，其圆心位于本体的中心；倾斜检测单元水平放置时，倾斜检测气泡位于纬线的圆心处。纬线设置有多个，分别呈同心圆结构有里向外分布，每一相邻纬线之间间距5mm；由内往外每5mm设一圆，做为纬线，每个纬线代表0.5度代表倾角，依次往外类推

所述经线是以所述纬线的圆心做多根放射线段，每根相邻的经线之间间隔1°。内外圆之间以圆盘中心为中心做射线段，做为经线，经线间隔１度，代表倾斜方向，两纬间隔１度，代表倾角。

优选地，所述倾斜检测单元的侧面固定设置有纵气泡管和横气泡管。纵气泡管和横气泡管可以采购现有的产品，也可以单独设计，主要用于测试前的水平、倾斜度调整。

优选地，所述倾斜检测单元的侧面开设有纵气泡管固定槽和横气泡管固定槽，纵气泡管固定槽内固定设置有所述纵气泡管；横气泡管固定槽内固定设置有所述横气泡管；

所述纵气泡管和横气泡管的管壁均标有弧形刻度，其弧度与管内的气泡相对应。横气泡面内弧刻度与气泡重合，往外每一刻度代表1度，纵气泡面内弧刻度与气泡重合，往外每一刻度代表0.1度。

优选地，所述倾斜检测单元的另一侧转动设置有抱桩臂；

所述抱桩臂包括第一抱桩臂和第二抱桩臂，二者结构相同互为镜像设置于倾斜检测单元另一侧的两端。抱桩臂用于与倾斜检测单元进行配合利用三点确定一个平面的原理确定被测桩的横截面。

优选地，所述倾斜检测单元另一侧的一端开设有第一抱桩臂槽和第一抱桩臂轴孔；所述第一抱桩臂槽的形状与所述第一抱桩臂相互匹配，第一抱桩臂轴孔内穿设有第一抱桩臂转轴；所述第一抱桩臂与所述第一抱桩臂转轴固定连接，第一抱桩臂通过第一抱桩臂转轴可转动设置在所述第一抱桩臂槽内；

所述倾斜检测单元另一侧的另一端开设有第二抱桩臂槽和第二抱桩臂轴孔；所述第二抱桩臂槽的形状与所述第二抱桩臂相互匹配，第二抱桩臂轴孔内穿设有第二抱桩臂转轴；所述第二抱桩臂与所述第二抱桩臂转轴固定连接，第二抱桩臂通过第二抱桩臂转轴可转动设置在所述第二抱桩臂槽内。这样的设计使得抱桩臂能够在使用时展开进行定位，不使用时收起来，方便携带，也更美观。

优选地，所述磁极方位指示装置为指北针。指北针是成本最低廉也最为直观的磁极方位指示装置，这样的设计可以进一步降低整个装置的成本。

优选地，所述抱桩臂呈一头大一头小的形状，第一抱桩臂和第二抱桩臂向倾斜检测单元旋转后能够收入到倾斜检测单元内部，与倾斜检测单元构成一个方体结构。这样的方式便于收纳、携带，也可以防止抱桩臂因凸出被碰撞损坏。

优选地，所述倾斜检测单元采用亚克力、玻璃或者透明树脂制成。这些材料都是非常成熟容易找到的，而且相对来说也便于加工成型。

本申请通过重力、磁北方向为测量基线，更符合工程特征，同时小巧轻薄、操作简单，更方便在海上作业时携带登高、登船等基础间过渡。便于各验收方独立测量，相互验证，能够改变以往验收时，一方测量，其他各方围观观，测量手段单一，缺乏互校，后期监测数据异常时无从考证的问题。

附图说明

图1是本申请提供的实施例总体结构示意图；

图2是本申请提供的实施例主视图；

图3是本申请提供的实施例俯视图；

图4是本申请提供的实施例爆炸示意图；

图5是本申请提供的实施例中倾斜检测单元的局部剖切示意图；

图6是本申请提供的实施例中纵气泡管和横气泡管的示意图；

图7是本申请提供的实施例中倾斜刻度的示意图；

图8是图7的局部放大示意图；

图9是本申请提供的实施例极坐标测斜仪展开时的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的图1~9，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1~9所示，一种极坐标测斜仪，包括：底座1和倾斜检测单元2，所述底座1的中部固定设置有一磁极方位指示装置10，本实施例中，优选底座1为方体结构，其中心开设有磁极方位指示装置定位孔，所述磁极方位指示装置定位孔内固定设置有所述磁极方位指示装置10。进一步地，本实施例优选磁极方位指示装置10为指北针，指北针是成本最低廉也最为直观的磁极方位指示装置，这样的设计可以进一步降低整个装置的成本。

所述倾斜检测单元2固定设置在所述底座1的上面。如图4和图5所示，所述倾斜检测单元2包括本体20，所述本体20采用透明材质制成，其内设有空腔21，空腔21中灌有透明液体，透明液体内有倾斜检测气泡210。所述倾斜检测单元2采用亚克力、玻璃或者透明树脂制成。这些材料都是非常成熟容易找到的，而且相对来说也便于加工成型。本实施例中，优选空腔21为半球状腔体，这样有利于倾斜检测气泡210的移动，灌有透明液体主要是能够保证从上面也可以观察到底部的磁极方位指示装置10。所述本体20的上面设置有倾斜刻度22，通过倾斜检测气泡210与倾斜刻度22能够读出极坐标测斜仪的倾斜度。此外，所述本体20的形状与所述底座1的形状相对应。这样的设计可以使得整体更美观、和谐。

如图7和图8所示，所述倾斜刻度22包括纬线220和经线221，所述纬线220呈圆环状，其圆心位于本体20的中心；倾斜检测单元2水平放置时，倾斜检测气泡210位于纬线220的圆心处。纬线220设置有多个，分别呈同心圆结构有里向外分布，每一相邻纬线220之间间距5mm；由内往外每5mm设一圆，做为纬线，每个纬线代表0.5度代表倾角，依次往外类推。所述经线221是以所述纬线220的圆心做多根放射线段，每根相邻的经线221之间间隔1°。内外圆之间以圆盘中心为中心做射线段，做为经线，经线间隔１度，代表倾斜方向，两纬间隔１度，代表倾角。

在一实施例中，如图1、4、5以及6所示，所述倾斜检测单元2的侧面固定设置有纵气泡管4和横气泡管5。纵气泡管4和横气泡管5可以采购现有的产品，也可以单独设计，主要用于测试前的水平、倾斜度调整。更具体地，所述倾斜检测单元2的侧面开设有纵气泡管固定槽240和横气泡管固定槽241，纵气泡管固定槽240内固定设置有所述纵气泡管4；横气泡管固定槽241内固定设置有所述横气泡管5。所述纵气泡管4和横气泡管5的管壁均标有弧形刻度，其弧度与管内的气泡相对应。横气泡面内弧刻度与气泡重合，往外每一刻度代表1度，纵气泡面内弧刻度与气泡重合，往外每一刻度代表0.1度。

此外，所述倾斜检测单元2的另一侧转动设置有抱桩臂3。所述抱桩臂3包括第一抱桩臂30和第二抱桩臂31，二者结构相同互为镜像设置于倾斜检测单元2另一侧的两端。抱桩臂用于与倾斜检测单元2进行配合利用三点确定一个平面的原理确定被测桩的横截面。所述抱桩臂3呈一头大一头小的形状，第一抱桩臂30和第二抱桩臂31向倾斜检测单元2旋转后能够收入到倾斜检测单元2内部，与倾斜检测单元2构成一个方体结构。这样的方式便于收纳、携带，也可以防止抱桩臂因凸出被碰撞损坏。更具体地，所述倾斜检测单元2另一侧的一端开设有第一抱桩臂槽250和第一抱桩臂轴孔2500；所述第一抱桩臂槽250的形状与所述第一抱桩臂30相互匹配，第一抱桩臂轴孔2500内穿设有第一抱桩臂转轴252；所述第一抱桩臂30与所述第一抱桩臂转轴252固定连接，第一抱桩臂30通过第一抱桩臂转轴252可转动设置在所述第一抱桩臂槽250内。所述倾斜检测单元2另一侧的另一端开设有第二抱桩臂槽251和第二抱桩臂轴孔2510；所述第二抱桩臂槽251的形状与所述第二抱桩臂31相互匹配，第二抱桩臂轴孔2510内穿设有第二抱桩臂转轴253；所述第二抱桩臂31与所述第二抱桩臂转轴253固定连接，第二抱桩臂31通过第二抱桩臂转轴253可转动设置在所述第二抱桩臂槽251内。这样的设计使得抱桩臂能够在使用时展开进行定位，不使用时收起来，方便携带，也更美观。

使用的时候，极坐标测斜仪底面（即底座1的底部）贴放在待测物体的平面上，（或者抱桩臂夹住被测物的等直径柱状体上，通过两个抱桩臂和倾斜检测单元另一侧侧壁三点确定一个面，从而判断该柱状体的横截面，依次作为检测面。这是在被测物较高无法爬上或者不方便爬上时采用的测试方法）。旋转盘面使得指北针指向N，保持该方向将底面贴测量目标面放置，观察倾斜检测气泡210最大偏移量在哪条经线，即代表往相反方向倾斜，倾斜检测气泡210最大偏移至哪条纬线，即代表倾角几度。本方案倾角测量精度0.1度，倾向测量精度1度。可以根据测量面的直径换算法兰最低和最高点高差。

使用侧视面测量时气泡管一面向上，侧边贴测量面（线）横气泡居中以确定测量水平基线，总气泡最大偏移刻度即倾角。本方案倾角测量精度0.1度，倾向测量精度1度。

本申请通过重力、磁北方向为测量基线，更符合工程特征，同时小巧轻薄、操作简单，更方便在海上作业时携带登高、登船等基础间过渡。便于各验收方独立测量，相互验证，能够改变以往验收时，一方测量，其他各方围观观，测量手段单一，缺乏互校，后期监测数据异常时无从考证的问题。

Claims (10)

1.一种极坐标测斜仪，其特征在于，包括：

底座（1），所述底座（1）的中部固定设置有一磁极方位指示装置（10）；

倾斜检测单元（2），其固定设置在所述底座（1）的上面；所述倾斜检测单元（2）包括本体（20），所述本体（20）采用透明材质制成，其内设有空腔（21），空腔（21）中灌有透明液体，透明液体内有倾斜检测气泡（210）；所述本体（20）的上面设置有倾斜刻度（22），通过倾斜检测气泡（210）与倾斜刻度（22）能够读出极坐标测斜仪的倾斜度。

2.根据权利要求1所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述底座（1）为方体结构，其中心开设有磁极方位指示装置定位孔，所述磁极方位指示装置定位孔内固定设置有所述磁极方位指示装置（10）；

所述本体（20）的形状与所述底座（1）的形状相对应。

3.根据权利要求2所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述倾斜刻度（22）包括纬线（220）和经线（221），所述纬线（220）呈圆环状，其圆心位于本体（20）的中心；纬线（220）设置有多个，分别呈同心圆结构有里向外分布，每一相邻纬线（220）之间间距5mm；

所述经线（221）是以所述纬线（220）的圆心做多根放射线段，每根相邻的经线（221）之间间隔1°。

4.根据权利要求1所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述倾斜检测单元（2）的侧面固定设置有纵气泡管（4）和横气泡管（5）。

5.根据权利要求4所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述倾斜检测单元（2）的侧面开设有纵气泡管固定槽（240）和横气泡管固定槽（241），纵气泡管固定槽（240）内固定设置有所述纵气泡管（4）；横气泡管固定槽（241）内固定设置有所述横气泡管（5）；

所述纵气泡管（4）和横气泡管（5）的管壁均标有弧形刻度，其弧度与管内的气泡相对应。

6.根据权利要求4所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述倾斜检测单元（2）的另一侧转动设置有抱桩臂（3）；

所述抱桩臂（3）包括第一抱桩臂（30）和第二抱桩臂（31），二者结构相同互为镜像设置于倾斜检测单元（2）另一侧的两端。

7.根据权利要求6所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述倾斜检测单元（2）另一侧的一端开设有第一抱桩臂槽（250）和第一抱桩臂轴孔（2500）；所述第一抱桩臂槽（250）的形状与所述第一抱桩臂（30）相互匹配，第一抱桩臂轴孔（2500）内穿设有第一抱桩臂转轴（252）；所述第一抱桩臂（30）与所述第一抱桩臂转轴（252）固定连接，第一抱桩臂（30）通过第一抱桩臂转轴（252）可转动设置在所述第一抱桩臂槽（250）内；

所述倾斜检测单元（2）另一侧的另一端开设有第二抱桩臂槽（251）和第二抱桩臂轴孔（2510）；所述第二抱桩臂槽（251）的形状与所述第二抱桩臂（31）相互匹配，第二抱桩臂轴孔（2510）内穿设有第二抱桩臂转轴（253）；所述第二抱桩臂（31）与所述第二抱桩臂转轴（253）固定连接，第二抱桩臂（31）通过第二抱桩臂转轴（253）可转动设置在所述第二抱桩臂槽（251）内。

8.根据权利要求2所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述磁极方位指示装置（10）为指北针。

9.根据权利要求7所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述抱桩臂（3）呈一头大一头小的形状，第一抱桩臂（30）和第二抱桩臂（31）向倾斜检测单元（2）旋转后能够收入到倾斜检测单元（2）内部，与倾斜检测单元（2）构成一个方体结构。

10.根据权利要求1所述的 极坐标测斜仪，其特征在于：

所述倾斜检测单元（2）采用亚克力、玻璃或者透明树脂制成。

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