CN219218610U - 一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，涉及建筑机械技术领域，包括控制盒、可调高支撑脚、倾角传感器、转动台、导向杆、平台、标高数据接收模块、丝杠、第一伺服电机、测量台、安装孔、激光发射装置、电源模块和控制机构。本实用新型针对机场道面平整度检测或建筑结构的特定高程控制可达到直观、精准、操作简单、自动化程度高、检测和控制效率高的标准，从而能够方便快捷地检测机场道面的平整度，并能够供多人施工时远程遥控激光线进行标高控制，可提高机场建道面及建筑结构的建筑质量，避免大面积返工带来的经济损失。

Description

一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪

技术领域

本实用新型涉及建筑机械技术领域，具体涉及一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪。

背景技术

目前，常见的标高控制措施为：应用水准仪提前测量并布设高程控制点、设置标高控制桩或实时测量控制，均为现场施工人员与测量人员密切配合。实施过程中主要靠人工间断测量控制，不便于复核，且大面积施工时，易出现工作效率低，标高或平整度控制精度低等质量问题，将造成项目实体质量隐患，部分严重的问题将制约后续施工甚至造成大面积返工。

传统的机场道面平整度检测的方法为：一种是采用三米直尺放在需要检测的路面上，然后找出三米直尺与路面之间的最大间隙，从间隙的大小来分析路面的平整程度。该检测方法结构简单，但是测速慢、耗时费力，且需要大量的人工劳动。另一种常见的平整度检测装置是基于车辆的车体与主轴之间的距离会随着路面的不平整而发生位移变化现象，此测量装置称为颠簸累计法。

由于车辆机械特性会随着时间的变化而发生变化，而且平整度的指标还受到车辆机械特性及车速的影响，因此，测量精度难以保证。现有技术中还出现了多功能路况快速检测系统CiCS，这种方法需要经过专业培训的人员进行复杂的设备标定流程，而且只能通过特定的车辆设备进行检测，导致检测成本高昂，效率不高。

综上所述，针对机场道面平整度检测或建筑结构的特定高程控制尚缺乏直观、精准、操作简单、自动化程度高、检测和控制效率高的设备，因此，有必要对现有技术进行改进。

实用新型内容

为解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，该装置针对机场道面平整度检测或建筑结构的特定高程控制可达到直观、精准、操作简单、自动化程度高、检测和控制效率高的标准，适合于推广使用。

为解决上述问题，本实用新型技术方案为：

一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，包括控制盒、设于控制盒底端的可调高支撑脚、设于控制盒上的倾角传感器、同轴设于控制盒顶端转动台、设于转动台顶端并关于转动台的轴线对称的两根导向杆、固定连接于两根导向杆顶端的平台、设于平台顶端的GPS或北斗基站标高数据接收模块、丝杠；

所述的平台下表面中心处设有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴沿纵向向下延伸并与丝杠的顶端固定连接，丝杠的底端沿纵向向下延伸且与转动台的顶端转动连接；

所述的丝杠上螺接有测量台，两个导向杆分别贯穿测量台并与测量台滑动连接，所述的测量台为与控制盒同轴的圆柱形结构，在测量台的侧壁上设有一个或绕轴线均匀分布有若干安装孔；

所述的安装孔内分别设有激光发射装置，所述的激光发射装置通过第二伺服电机的驱动在测量台径向所在竖直面范围内发射激光线。

所述的控制盒内设有相互电连的电源模块和控制机构，所述的控制机构通过导线与倾角传感器、标高数据接收模块信号连接，并通过导线与可调高支撑脚、第一伺服电机、第二伺服电机、激光发射装置、转动台的驱动机构电连接；

所述的第二伺服电机的一端与安装孔的侧壁固定连接，第二伺服电机的输出轴端部与激光发射装置的侧壁固定连接，激光发射装置的另一侧的侧壁与安装孔的另一侧壁转动连接，在第二伺服电机的带动下，激光发射装置发射的激光线在测量台径向所在竖直面范围内调节角度。

所述的控制盒也为圆柱形结构，在控制盒内的中心处设有第三伺服电机，所述的第三伺服电机的输出轴可转动的贯穿控制盒的顶端并与转动台的下表面中心处固定连接，所述的转动台的下端同轴设有环形滑块，所述的控制盒顶端同轴设有环形滑槽，所述的环形滑块容置在环形滑槽内，并与环形滑槽滑动连接，所述的第三伺服电机与控制机构电连接。

所述的安装孔上方所在的转动台顶部还设有高清摄像头，所述的高清摄像头通过导线与控制机构电连接。

所述的标高数据接收模块顶端设有把手型的隐形天线。

所述的可调高支撑脚为电动伸缩装置，所述的电动伸缩装置顶端与控制盒底端固定连接，电动伸缩装置的底端连接有垫脚板，所述的电动伸缩装置与控制机构电连接。

所述的控制盒上还设有无线信号接收装置，所述的无线信号接收装置与控制机构电连接，并与遥控器配合使用。

所述的控制机构还通过导线连接有人机交互装置。

本实用新型有益效果是：

本实用新型针对机场道面平整度检测或建筑结构的特定高程控制可达到直观、精准、操作简单、自动化程度高、检测和控制效率高的标准，从而能够方便快捷地检测机场道面的平整度，并能够供多人施工时远程遥控激光线进行标高控制，可提高机场建道面及建筑结构的建筑质量，避免大面积返工带来的经济损失。

附图说明

图1、本实用新型的剖视结构俯视图；

图2、本实用新型的正视结构示意图；

图3、本实用新型设有高清摄像头的实施方式示意图；

图4、本实用新型A处的局部结构示意图；

图5、本实用新型机场道面平整度检测的原理俯视图；

图6、本实用新型激光线投射轨迹形成内凹线的原理图；

图7、本实用新型激光线投射轨迹形成外凸线的原理图；

图8、本实用新型激光线与测量台轴线的夹角示意图；

1：控制盒，2：可调高支撑脚，3：垫脚板，4：第三伺服电机，5：电源模块，6：控制机构，7：倾角传感器，8：转动台，9：环形滑槽，10：环形滑块，11：导向杆，12：丝杠，13：平台，14：第一伺服电机，15：标高数据接收模块，16：把手型的隐形天线，17：高清摄像头，18：安装孔，19：激光发射装置；20：第二伺服电机，21：第一投射点，22：第二投射点,23：顺滑的曲线，24：某一角度的激光线，25：另一角度的激光线，26：具有内凹线的线段，27：内凹线，28：外凸线，29：测量台，30：预计投射点，31：实际投射点，32：突出物，33：凹坑，34：一个角度的激光线，35：道面，36：最小夹角，37：最大夹角，38：测量台轴线，39：单次转动角。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本实用新型的实施方式详细说明，该说明仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”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、以及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。

实施例1、如图1-4所示：

一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，包括控制盒1、设于控制盒1底端的可调高支撑脚2、设于控制盒上的倾角传感器7、同轴设于控制盒顶端转动台8、设于转动台8顶端并关于转动台8的轴线对称的两根导向杆11、固定连接于两根导向杆11顶端的平台13、设于平台顶端的GPS或北斗基站标高数据接收模块15、丝杠12，其中根据需要或者而为了使平台更稳定，导向杆的数量也可以为3个或4个或多个；

所述的平台13下表面中心处设有第一伺服电机14，所述的第一伺服电机14的输出轴沿纵向向下延伸并与丝杠12的顶端固定连接，所述的丝杠的底端沿纵向向下延伸且与转动台8的顶端转动连接，所述的丝杠上螺接有测量台29，两个导向杆分别贯穿测量台并与测量台滑动连接；根据需要，本实用新型测量台上下驱动的驱动机构也可以为其他可以实现该功能的驱动机构，在此种情况下，应视为等同替换；

所述的测量台29为与控制盒1同轴的圆柱形结构，在测量台的侧壁上设有一个或绕轴线均匀分布有若干安装孔18，所述的安装孔内分别设有激光发射装置19，所述的激光发射装置19通过第二伺服电机20的驱动在测量台29径向所在竖直面范围内发射激光线；在本实用新型的图1-5中均画出了设有若干安装孔的实施方式，需要说明的是，本实用新型最简洁的实施方式为设置一个安装孔。

所述的控制盒1内设有相互电连的电源模块5和控制机构6，所述的控制机构6通过导线与倾角传感器7、标高数据接收模块15信号连接，并通过导线与可调高支撑脚2、第一伺服电机14、第二伺服电机20、激光发射装置19、转动台的驱动机构电连接。

实施例2、本实施例进一步改进如下：

如图4所示，所述的第二伺服电机20的一端与安装孔18的侧壁固定连接，第二伺服电机20的输出轴端部与激光发射装置19的侧壁固定连接，激光发射装置的另一侧的侧壁与安装孔的另一侧壁转动连接，在第二伺服电机20的带动下，激光发射装置19发射的激光线在测量台径向所在竖直面范围内调节角度。

如图1-3所示，所述的控制盒1也为圆柱形结构，在控制盒1内的中心处设有第三伺服电机4，所述的第三伺服电机4的输出轴可转动的贯穿控制盒1的顶端并与转动台8的下表面中心处固定连接，所述的转动台8的下端同轴设有环形滑块10，所述的控制盒1顶端同轴设有环形滑槽9，所述的环形滑块容置在环形滑槽内，并与环形滑槽滑动连接，所述的第三伺服电机4与控制机构电连接。

如图3所示，所述的安装孔18上方所在的转动台顶部还设有高清摄像头17，所述的高清摄像头17通过导线与控制机构电连接。

实施例3、本实施例进一步改进如下：

如图1所示，所述的标高数据接收模块顶端设有把手型的隐形天线16。

如图1所示，所述的可调高支撑脚2为电动伸缩装置(如电动缸)，所述的电动伸缩装置顶端与控制盒1底端固定连接，电动伸缩装置的底端连接有垫脚板3，所述的电动伸缩装置与控制机构电连接。

如图1-4所示，所述的控制盒1上还设有无线信号接收装置(图中未画出)，所述的无线信号接收装置与控制机构电连接，并与遥控器(图中未画出)配合使用。

如图1-4所示，所述的控制机构还通过导线连接有人机交互装置(图中未画出)。

实施例4、本实施例进一步公开如下：

测定仪针对复核机场道面区域平整度进行测定时，操作内容包括如下：

(1a)将用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪放置于待检测道面的中部(即道路中央，便于转动时通过激光新检测道面平整度，这样做检测范围大，当然也可以放在道路边上，这时检测范围小)，通过人机交互装置输入参数，所述的参数包括激光发射装置发射的激光线与测量台轴线38的最小夹角36和最大夹角37(如图8所示，其中最小夹角时的激光线与道面35的投射点距离装置最近，最大夹角时，投射点距离装置最远)，还包括在最小夹角和最大夹角之间激光线的单次转动角39(单次转动角可以是统一的数据，也可以每个单次转动角都单独设置)，激光线从最小夹角起始，经过若干单次转动角转动至最大夹角位置；

(2a)按压启动按钮，控制机构依据倾角传感器7的信号对可调高支撑脚2进行调节，直到控制盒1调至水平或者与道面相同的倾角(有些道面的设计中有一定的倾角，将控制盒的倾角调至与道面倾角相同，方便激光线在道面上的投射点转动时形成圆形轨迹，而在倾斜道面上将装置调至水平时，则道面上投射点的转动轨迹则成为椭圆形)。

通过控制第二伺服电机20使激光发射装置19转动至初始角度，打开激光发射装置，激光发射装置发射的光线与测量台轴线38的夹角为最小夹角。

控制机构通过第三伺服电机4带动测量台29转动，如图5所示，高清摄像头17对激光线与道面的投射点的转动轨迹进行拍摄记录，控制机构依据设定程序对拍摄的投射点轨迹进行分析，当轨迹为顺滑的弧形曲线或椭圆形曲线或圆形曲线时，则代表着在最小夹角的位置的投射点轨迹范围内道面为标准平整状态，若弧形曲线或椭圆形曲线或圆形曲线上出现内凹线27，如图6所示，则代表内凹线所在位置有突出物32阻挡，如图5所示，若弧形曲线或椭圆形曲线或圆形曲线出现外凸线28，如图7所示，则代表外凸线所在位置存在凹坑33，控制机构记录内凹线27和外凸线28的数量作为评价道面平整度的数据。

并将最小夹角处投射点的转动轨迹绘成图形，如图5所示；如图6所示，在具有突出物32时，激光线的预计投射点30被突出物32阻挡形成实际投射点31，实际投射点31与装置的距离更近，因此，在拍摄到的轨迹图形中具有突出物的部位出现了内凹线27，同理，如图7所示。

激光线的预计投射点30因有凹坑的存在没有形成，而出现了实际投射点31，实际投射点31与装置的距离更远。因此，在拍摄到的轨迹图形中具有突出物的部位出现了外凸线28；而道面平整度的检测实际上就是检测道面上的突出物和凹坑，通过识别内凹线和外凸线即可计算突出物和凹坑的数量。

(3a)依据最小夹角处的测量方法，如图5、8所示，控制机构控制第二伺服电机20依据设定的单次转动角39依次转动激光线，当激光线转动至一个新的角度时，重复上述对道面平整度进行检测的过程，即第三伺服电机4带动测量台29转动，控制机构依据激光线在道面的投射点轨迹判断该轨迹范围内道面是否处于标准平整状态。若有内凹线或外凸线则对内凹线和外凸线的数量进行记录，并绘制图形；重复上述操作直到最大夹角处的道面平整度检测完成；需要说明的是，当只设有一个激光发射装置时，位于道面中央的装置需要使测量台转动一周，当设有若干激光发射装置时，测量台转动的角度为相邻激光发射装置之间的夹角；

(4a)控制机构依据预先设定的平整度评估标准结合各个夹角处投射点移动轨迹上的内凹线和外凸线的数据评估道面的平整度，比如内凹线和外凸线总数超过100为不合格，或分别设定内凹线超过100不合格、外凸线超过100不合格，并出具各个夹角处的内凹线和外凸线的数据表，并给出绘制的检测范围内的整体图形，图5仅给出了整体图形的一部分，应理解为随着检测的进行，图5中的投射点轨迹应不断增加，且投射点依次向外扩散。

实施例5、在以上实施例的基础上，本实施例公开了：

测定仪针对特定高程的进行测定时，具体包括如下内容：

(1b)将一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪放置于待控制标高的结构对侧或若干待控制标高的结构的中心处(如果处于建设中的结构为环绕结构，则可放在中心处，便于对四周的结构标高进行控制，如果是单面的墙体这类单一的结构则放置在对侧即可)，通过人机交互装置输入待控制标高的结构的标高，按压启动按钮，控制机构依据倾角传感器的信号对可调高支撑脚进行调节，直至调节到水平状态。

(2b)控制机构通过标高数据接收模块接收的数据确定标高数据接收模块所在位置的标高，并通过第一伺服电机14将测量台29从起始位置(此起始位置是设定好的，也就是说该位置处测量台的高度是已知的)移动至控制结构标高的位置，在控制结构标高的位置处，激光发射装置发射的水平激光线具有与结构的标高相同的高度；在此过程中，控制机构通过第一伺服电机的转数及丝杠的螺距确定测量台移动的距离，也就是说，标高数据接收模块所在位置的标高减去测量台到达控制结构标高的位置时测量台与标高数据接收模块的距离即为结构标高的位置；此数据的计算均是通过控制机构的预设程序进行。

(3b)当测量台移动至控制结构标高的位置时，第二伺服电机转动，并使激光发射线位于水平角度。

(4b)测量人员站在结构旁，通过遥控器控制第三伺服电机带动测量台转动，在转动过程中，通过激光线对结构的标高进行检测。该检测方法在多人施工时，可每个工人配置一个遥控器，工人可在需要时各自使用遥控器控制激光线转动至该工人的施工结构处进行标高检测，从而实现了多人施工时的结构标高控制。

Claims (8)

1.一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，包括控制盒、设于控制盒底端的可调高支撑脚、设于控制盒上的倾角传感器、同轴设于控制盒顶端转动台、设于转动台顶端并关于转动台的轴线对称的两根导向杆、固定连接于两根导向杆顶端的平台、设于平台顶端的GPS或北斗基站标高数据接收模块、丝杠；

所述的平台下表面中心处设有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴沿纵向向下延伸并与丝杠的顶端固定连接，丝杠的底端沿纵向向下延伸且与转动台的顶端转动连接；

所述的丝杠上螺接有测量台，两个导向杆分别贯穿测量台并与测量台滑动连接，所述的测量台为与控制盒同轴的圆柱形结构，在测量台的侧壁上设有一个或绕轴线均匀分布有若干安装孔；

所述的安装孔内分别设有激光发射装置，所述的激光发射装置通过第二伺服电机的驱动在测量台径向所在竖直面范围内发射激光线。

2.如权利要求1所述的一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，所述的控制盒内设有相互电连的电源模块和控制机构，所述的控制机构通过导线与倾角传感器、标高数据接收模块信号连接，并通过导线与可调高支撑脚、第一伺服电机、第二伺服电机、激光发射装置、转动台的驱动机构电连接；

所述的第二伺服电机的一端与安装孔的侧壁固定连接，第二伺服电机的输出轴端部与激光发射装置的侧壁固定连接，激光发射装置的另一侧的侧壁与安装孔的另一侧壁转动连接，在第二伺服电机的带动下，激光发射装置发射的激光线在测量台径向所在竖直面范围内调节角度。

3.如权利要求2所述的一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，所述的控制盒也为圆柱形结构，在控制盒内的中心处设有第三伺服电机，所述的第三伺服电机的输出轴可转动的贯穿控制盒的顶端并与转动台的下表面中心处固定连接，所述的转动台的下端同轴设有环形滑块，所述的控制盒顶端同轴设有环形滑槽，所述的环形滑块容置在环形滑槽内，并与环形滑槽滑动连接，所述的第三伺服电机与控制机构电连接。

4.如权利要求3所述的一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，所述的安装孔上方所在的转动台顶部还设有高清摄像头，所述的高清摄像头通过导线与控制机构电连接。

5.如权利要求4所述的一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，所述的标高数据接收模块顶端设有把手型的隐形天线。

6.如权利要求5所述的一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，所述的可调高支撑脚为电动伸缩装置，所述的电动伸缩装置顶端与控制盒底端固定连接，电动伸缩装置的底端连接有垫脚板，所述的电动伸缩装置与控制机构电连接。

7.如权利要求6所述的一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，所述的控制盒上还设有无线信号接收装置，所述的无线信号接收装置与控制机构电连接，并与遥控器配合使用。

8.如权利要求7所述的一种用于道面复核区域平整度或特定高程的测定仪，其特征在于，所述的控制机构还通过导线连接有人机交互装置。

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