CN218120964U - 一种倾斜仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及倾斜仪技术领域，具体涉及一种倾斜仪，尤其是一种垂直摆传动式倾斜仪。该倾斜仪包括：测量室、基座和圆水准器；测量室包括：壳体、第一齿轮传动轴、第二齿轮传动轴、同步带和垂直摆；第一齿轮传动轴设置于壳体的上部；第二齿轮传动轴设置于壳体的下部；垂直摆的顶部连接于第一齿轮传动轴的中部；同步带设置于第一齿轮传动轴与第二齿轮传动轴之间；壳体设置于基座上；圆水准器设置于基座上。本实用新型采用纯机械式垂直摆和齿轮传动的原理进行测量，原理简单，可操作性强，避免了现有的垂直摆倾斜仪依靠传感器和电路进行测量容易受到环境干扰的弊端；而且结构简单，体积紧凑，便于运输、安装和拆卸，加工难度小，造价成本低。

Description

一种倾斜仪

技术领域

本实用新型涉及倾斜仪技术领域，具体涉及一种倾斜仪，尤其是一种垂直摆传动式倾斜仪。

背景技术

倾斜仪是一种测量指定对象(如地形变、建筑物倾斜等)倾斜程度的仪器装置，按照测量原理可分为水管式倾斜仪、固定摆倾斜仪和气泡倾斜仪，通常结构较为复杂，由固定装置、测量装置、传输与存储装置、供电装置以及其他辅助结构等组成，较多应用在大地测量、水工建筑物健康监测、地震前兆观测、工程施工等行业领域中。

倾斜仪种类繁多，其测量原理和结构大小也不尽相同，例如，固定摆倾斜仪分为垂直摆倾斜仪和水平摆倾斜仪，现有的垂直摆倾斜仪主要由垂直摆机构，电源系统，信号处理系统，数据采集系统等四个部分构成。现有的垂直摆倾斜仪具有如下缺陷：

(1)测量部分主要依赖传感器和电路的可靠运行，容易受到空气潮湿、气压变化、雷暴天气、弱电击穿等环境的影响，测量精度在极端条件下极其不准确，甚至出现故障；

(2)结构较为复杂，体积较大，质量较重，在运输、安装、拆卸等过程中很不方便；

(3)加工难度较大，组装精细度要求高，造价成本也较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种倾斜仪，该倾斜仪不容易受到外部环境干扰的影响，而且结构简单，体积紧凑，便于运输、安装和拆卸；此外该倾斜仪加工难度小，造价成本低。

本实用新型提供一种倾斜仪，包括：测量室、基座和圆水准器；所述测量室包括：壳体、第一齿轮传动轴、第二齿轮传动轴、同步带和垂直摆；所述第一齿轮传动轴设置于所述壳体的上部；所述第二齿轮传动轴设置于所述壳体的下部；所述垂直摆的顶部连接于所述第一齿轮传动轴的中部；所述同步带设置于所述第一齿轮传动轴与所述第二齿轮传动轴之间；所述壳体设置于基座上；所述圆水准器设置于基座上。

优选的，所述第一齿轮传动轴的端部通过轴承设置于所述壳体的上部；所述第二齿轮传动轴的端部通过轴承设置于所述壳体的下部；所述第一齿轮传动轴上设置有第一齿轮；所述第二齿轮传动轴上设置有第二齿轮；所述同步带设置于第一齿轮与第二齿轮之间。

优选的，所述第一齿轮传动轴在壳体的内部呈水平设置；所述第二齿轮传动轴在壳体的内部呈水平设置；所述同步带在壳体的内部呈竖直设置。

优选的，所述同步带的内侧设置有与所述第一齿轮、第二齿轮配合的牙槽。

优选的，所述同步带的边缘设置有圆柱形指示器。

优选的，所述壳体表面设置有匹配所述圆柱形指示器的通孔槽；所述通孔槽的边缘设置有刻度线。

优选的，所述垂直摆包括：摆杆和摆球；所述摆杆的底端固定连接所述摆球，所述摆杆的顶端固定连接于第一齿轮传动轴的中部。

优选的，所述壳体为中空状的圆柱体，所述壳体的顶部设置有圆顶盖。

优选的，该倾斜仪还包括：调平脚；所述调平脚分布在所述基座的底部。

优选的，所述调平脚包括：圆底板和螺杆；所述螺杆的下端与所述圆底板连接；所述螺杆的上端具有螺纹，所述基座的底部设有螺孔，所述螺杆的上端与基座底部通过螺纹螺孔连接。

优选的，所述基座为三角形座体。

有益效果：

本实用新型的技术方案通过垂直摆的摆动带动同步带运动，通过同步带的移动距离测算得到具体的倾斜角物理量，采用纯机械式垂直摆和齿轮传动的原理进行测量，原理简单，可操作性强，避免了现有的垂直摆倾斜仪依靠传感器和电路进行测量，容易受到环境干扰的弊端；此外，本实用新型的倾斜仪结构简单，体积紧凑，便于运输、安装和拆卸，而且加工难度小，造价成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型倾斜仪的立体图；

图2为本实用新型倾斜仪的俯视图；

图3为本实用新型倾斜仪打开圆顶盖后的分体图；

图4为本实用新型倾斜仪的内部结构示意图；

图5为本实用新型倾斜仪的垂直摆与第一齿轮传动轴的连接示意图；

图6为本实用新型倾斜仪的同步带的结构示意图；

附图标记说明：1：螺钉；2：圆顶盖；3：测量室；4：圆水准器；5：基座；6：调平脚；312：第二齿轮传动轴；321：轴承；322：第一齿轮传动轴；323：第一齿轮；331：圆柱形指示器；332：牙槽；333：同步带；341：摆球；342：摆杆。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

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所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-6所示，本实施例提供一种倾斜仪，包括：测量室3、基座5和圆水准器4；测量室3包括：壳体、第一齿轮传动轴322、第二齿轮传动轴312、同步带333和垂直摆；第一齿轮传动轴322设置于壳体的上部；第一齿轮传动轴322可转动；第二齿轮传动轴312设置于壳体的下部，第二齿轮传动轴312可转动；垂直摆的顶部连接于第一齿轮传动轴322的中部；同步带333设置于第一齿轮传动轴322与第二齿轮传动轴312之间；壳体设置于基座5上；圆水准器4设置于基座5上。可以理解的是，当垂直摆摆动时，可带动第一齿轮传动轴322转动，进而带动同步带333进行往复移动，通过同步带333的移动距离测算得到具体的倾斜角物理量，原理简单，可操作性强，避免了现有的垂直摆倾斜仪依靠传感器和电路进行测量，容易受到环境干扰的弊端；此外，结构简单，体积紧凑，便于运输、安装和拆卸，而且加工难度小，造价成本低。

本实施例中，第一齿轮传动轴322的端部通过轴承321设置于壳体的上部，对应在壳体的内壁上开设有用于安装轴承321的轴孔；第二齿轮传动轴312的端部通过轴承321设置于壳体的下部，同理，对应在壳体的内壁上开设有用于安装轴承321的轴孔；第一齿轮传动轴322上设置有第一齿轮323；第二齿轮传动轴312上设置有第二齿轮；同步带333设置于第一齿轮323与第二齿轮之间。同步带333的内侧设置有与第一齿轮323、第二齿轮配合的牙槽332，牙槽332的数量可以根据需求设定，本实施例中，牙槽332共36×2＝72个。

优选的，第一齿轮传动轴322在壳体的内部呈水平设置；第二齿轮传动轴312在壳体的内部呈水平设置；同步带333在壳体的内部呈竖直设置。优选的，可以在在壳体内设置空槽，用于放置同步带333，空槽形状可以为不规则的长方形，数量为两个，对称分布在壳体的同一侧。

优选的，同步带333的边缘设置有圆柱形指示器331。对应地，壳体表面设置有匹配圆柱形指示器331的通孔槽；所述通孔槽的边缘设置有刻度线。对于圆柱形指示器331而言，可从通孔槽中伸出一小部分，指示同步带333的移动方位，并与测量室3的壳体一侧的毫米刻度线相配合，如果发生地形变，通过齿轮传动距离计算公式可得到倾斜仪的倾斜量。

本实施例中，垂直摆包括：摆杆342和摆球341；摆杆342的底端固定连接摆球341，摆杆342的顶端固定连接于第一齿轮传动轴322的中部。优选的，摆球341可采用铅材质，质量较大，其顶部与摆杆342的底部焊接固定，摆杆342的顶部与第一齿轮传动轴322焊接固定。

本实施例中，壳体为中空状的圆柱体，壳体的顶部设置有圆顶盖2，圆顶盖2的外圆尺寸与测量室3的壳体外圆尺寸相同，用于封闭壳体的顶部，保护内部结构。

具体的，圆顶盖2上有四个圆通孔，通过四个螺钉1安装在圆顶盖2的圆通孔和测量室3的螺纹孔中，将圆顶盖2固定在测量室3的顶部；进一步的，四个螺钉1均匀分布在圆顶盖2上表面的边缘。

优选的，圆水准器4贴附在基座5的上表面，用以指示倾斜仪是否处在水平状态，当圆水准器4中的水珠分布在正中央时，即可认定倾斜仪处于水平状态。

本实施例中，基座5作为倾斜仪的底座，负责支撑与连接其它结构，整体呈正三角形状。

优选的，倾斜仪还包括：调平脚6；调平脚6分布在基座5的底部，起到调平的作用。具体地，调平脚6包括：圆底板和螺杆；螺杆的下端与圆底板连接；螺杆的上端具有螺纹，基座5的底部设有螺孔，螺杆的上端与基座底部通过螺纹螺孔连接。调平脚6的数量为三个，分布在基座5的三个角底侧；优选的，圆底板采用耐磨损材料。当倾斜仪调平时：旋转一个或多个调平脚6的角度，此时基座5的高度或倾斜程度会发生改变，并同时观察圆水准器4的水珠位置，直至水珠处于圆水准器4正中央，则调平结束。

本实施例倾斜仪的测量原理：当地面在内外力作用下发生一定角度的倾斜，倾斜仪的位置也相对应地会发生变化，这种变化首先发生于倾斜仪内部的垂直摆的摆球341，受万有引力影响，重力势能转化成动能，垂直摆会一直动态地保持竖直/铅直状态，然后随着垂直摆的转动，与之固定的传动轴将会带动同步带333运动，即同步带333边缘的圆柱形指示器331会产生直线式来回运动，它的移动距离可由测量室3的壳体表面的毫米级刻度线进行测算，并利用标准齿轮传动原理得到具体的倾斜角物理量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种倾斜仪，其特征在于，包括：测量室、基座和圆水准器；所述测量室包括：壳体、第一齿轮传动轴、第二齿轮传动轴、同步带和垂直摆；所述第一齿轮传动轴设置于所述壳体的上部；所述第二齿轮传动轴设置于所述壳体的下部；所述垂直摆的顶部连接于所述第一齿轮传动轴的中部；所述同步带设置于所述第一齿轮传动轴与所述第二齿轮传动轴之间；所述壳体设置于基座上；所述圆水准器设置于基座上。

2.根据权利要求1所述的倾斜仪，其特征在于，所述第一齿轮传动轴的端部通过轴承设置于所述壳体的上部；所述第二齿轮传动轴的端部通过轴承设置于所述壳体的下部；所述第一齿轮传动轴上设置有第一齿轮；所述第二齿轮传动轴上设置有第二齿轮；所述同步带设置于第一齿轮与第二齿轮之间。

3.根据权利要求1所述的倾斜仪，其特征在于，所述第一齿轮传动轴在壳体的内部呈水平设置；所述第二齿轮传动轴在壳体的内部呈水平设置；所述同步带在壳体的内部呈竖直设置。

4.根据权利要求1所述的倾斜仪，其特征在于，所述同步带的边缘设置有圆柱形指示器。

5.根据权利要求4所述的倾斜仪，其特征在于，所述壳体表面设置有匹配所述圆柱形指示器的通孔槽；所述通孔槽的边缘设置有刻度线。

6.根据权利要求1所述的倾斜仪，其特征在于，所述垂直摆包括：摆杆和摆球；所述摆杆的底端固定连接所述摆球；所述摆杆的顶端固定连接于第一齿轮传动轴的中部。

7.根据权利要求1所述的倾斜仪，其特征在于，所述壳体为中空状的圆柱体，所述壳体的顶部设置有圆顶盖。

8.根据权利要求1所述的倾斜仪，其特征在于，还包括：调平脚；所述调平脚分布在所述基座的底部。

9.根据权利要求8所述的倾斜仪，其特征在于，所述调平脚包括：圆底板和螺杆；所述螺杆的下端与所述圆底板连接；所述螺杆的上端具有螺纹，所述基座的底部设有螺孔，所述螺杆的上端与基座底部通过螺纹螺孔连接。

10.根据权利要求1所述的倾斜仪，其特征在于，所述基座为三角形座体。

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