RU173511U1 - Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения - Google Patents

Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения Download PDF

Info

Publication number
RU173511U1
RU173511U1 RU2016143512U RU2016143512U RU173511U1 RU 173511 U1 RU173511 U1 RU 173511U1 RU 2016143512 U RU2016143512 U RU 2016143512U RU 2016143512 U RU2016143512 U RU 2016143512U RU 173511 U1 RU173511 U1 RU 173511U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
ceiling
axis
digital controller
rotation
Prior art date
Application number
RU2016143512U
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Евгеньевич Талызин
Артур Юрьевич Синев
Original Assignee
Артур Юрьевич Синев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Артур Юрьевич Синев filed Critical Артур Юрьевич Синев
Priority to RU2016143512U priority Critical patent/RU173511U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU173511U1 publication Critical patent/RU173511U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02Details

Abstract

Полезная модель используется для измерения площадей потолка и определения формы потолка на основе сканирования близпотолочной поверхности стен внутри помещений. Техническим результатом является возможность получения данных о площади и форме потолка, упрощение технологии измерения и средств измерения, ускорение процесса измерения близпотолочного пространства. Устройство для измерения линейных и угловых величин содержит корпус, выполненный с возможностью вращения на 360 градусов посредством двигателя, внутри корпуса установлены блок питания и лазерный дальномер, каждый цифровой блок соединен с цифровым контролером, выполненным с возможностью записывать данные на память и/или передавать данные в режиме реального времени оператору. При этом корпус установлен на распорном штативе, состоящем из оси вращения и распорной штанги снизу. Лазерный дальномер установлен внутри корпуса на регулируемом основании, соединен с акселерометром, причем регулируемое основание соединено с приводом коррекции положения, который соединен с цифровым контролером и имеет функцию корректировки основания и лазерного модуля по горизонту. Двигатель, вращающий корпус устройства по вертикальной оси, является шаговым. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может найти применение для простого и быстрого измерения площадей потолка и определения формы потолка на основе сканирования близпотолочной поверхности стен внутри помещений.
Наиболее близким аналогом является Измерительная система Leica 3D DISTO [http://www.geooptic.ru/product/leica-3d-disto], опубл.: 2012. Устройство позволяет вести работы с ценными породами дерева, натуральным камнем (столешницы, ступени, подиумы и т.д.), получать точные данные о любом изогнутом контуре (арочные окна, потолочные своды, двери, ниши в стенах). Принцип работы устройства основан на функции сканирования данных в реальном пространстве с последующей их передачей на компьютер или в планшет. Кроме того, аппарат может работать в качестве лазерного нивелира. Leica Disto 3D может работать в двух режимах: классического обмера (расчет расстояния между контрольными точками) и в режиме автоматического сканирования. После того как необходимые данные будут собраны, их можно совместить в трехмерное изображение. Для того чтобы ввести отдельные точки, пользуются режимом ручного управления: при наведении цифровой камеры с восьмикратным увеличением точка автоматически отображается на плане. Полученные данные переносятся в компьютер и используются для создания проекта. Затем полученный результат снова переносится на планшет и используется для разметки помещения. Leica 3D Disto оснащен пультом дистанционного управления и контрольной панелью - планшетом с сенсорным экраном. Они могут быть связаны при помощи кабеля или по радиоканалу. Измерительный модуль Leica 3D Disto имеет подставку с уровнем, которая крепится на штативе, на подставке закреплен с возможностью горизонтального вращения посредством двигателя на 360 градусов корпус из двух колонок, между которыми закреплена визирная труба, вращающаяся также за счет двигателя вертикально и имеющая внутри лазерный дальномер и цифровой видоискатель (цифровая видеокамера). Прибор содержит датчик угла наклона, который служит компенсатором для сведения в горизонт и работает при углах наклона по уровню от 0 до 3 градусов. Каждый цифровой блок прибора соединен с его микропроцессором, способным передавать данные в режиме реального времени оператору.
Недостатком прибора является его высокая цена по причине сложной электроники и сложной системы наведения визирной линии прибора в нужную точку. Между тем, например, для измерения внутри помещений площадей близпотолочных зон, которые необходимы для внутренней отделки помещений, например, с целью монтажа натяжных потолков, использование такого дорого прибора себя не оправдывает. Кроме того, в случае постановки задачи сканировать автоматически поверхность стен близпотолочного пространства помещения Leica 3D Disto требует предварительной калибровки и юстировки с использованием оператора, который через планшет отслеживает и наводит положение визира перемещая указатель джойстика пальцем на планшете управления. Это усложняет процесс решения такой задачи и увеличивает время ее выполнения.
Задачей полезной модели является создание устройства, которое обеспечивает возможность получения данных о площади и форме потолка с достаточной точностью и более простым способом, чем это делают 3D лазерные сканеры.
Техническим результатом является возможность получения данных о площади и форме потолка, упрощение технологии измерения, упрощение средств измерения, ускорение процесса измерения близпотолочного пространства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлено устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения, содержащее закрепленный на штативе корпус, выполненный с возможностью вращения на 360 градусов по вертикальной оси посредством двигателя, внутри корпуса установлены блок питания и лазерный дальномер, каждый цифровой блок измерительного устройства соединен с цифровым контролером, выполненным с возможностью записывать данные на память и/или передавать данные в режиме реального времени оператору, отличающееся тем, что корпус установлен на распорном штативе, состоящем из выступающей из корпуса вверху оси вращения и закрепленной к корпусу распорной штанги снизу; лазерный дальномер установлен внутри корпуса на регулируемом основании, соединен с акселерометром, который связан с цифровым контролером, причем регулируемое основание соединено с приводом коррекции положения, который соединен с цифровым контролером и имеет функцию корректировки основания и лазерного модуля по горизонту; двигатель, вращающий корпус устройства по вертикальной оси, является шаговым, причем ось вращения имеет жесткое соединение с ротором шагового двигателя и является его продолжением; управление шаговым двигателем выполнено от цифрового контролера через проводное соединение.
Предпочтительно моноштанга выполнена телескопической с возможностью плавного регулирования ее изменения по высоте.
Предпочтительно на конце моноштанги и конце оси вращения установлены прокладки.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показана блок-схема измерительного устройства.
На Фиг. 2 показан пример обмера помещения.
Осуществление полезной модели
Полезная модель может быть реализована следующим образом.
Измерение линейных и угловых величин внутри помещения проводят в полярной системе координат с использованием закрепленного на штативе 13 измерительного устройства (см. Фиг. 1), которое способно вращаться на 360 градусов по вертикальной оси. Вращение происходит за счет использования двигателя 10. Устройство измерения содержит лазерный дальномер 4. Каждый цифровой блок измерительного устройства соединяют с контролером 7, способным записывать данные на память и/или передавать данные в режиме реального времени оператору.
Новизной является то, что в приборе используют распорный штатив, упирая ось вращения 15 в потолок, а моноштангу 13 в пол. Для удобства распорки в пол и потолок на конце моноштанги 13 и конце оси вращения 15 устанавливают резиновые или пластиковые прокладки 20 и 16 соответственно.
При этом измерительный прибор устанавливают в распор между потолком 17 и полом 19 примерно в средней зоне помещения. Ось вращения устанавливают вертикально с отклонением вертикальной линии от уровня горизонта не более чем на 10 градусов. Измерения производят путем последовательных снятий показаний с акселерометра 5, при необходимости производят коррекцию положения визирной линии лазерного дальномера 4 по горизонту. Затем лазерным дальномером 4 выполняют замер расстояния от оси вращения 15 до стены 18. Полученные данные записывают в память или передают на компьютер. После чего совершают сдвижение визирной линии лазерного дальномера 4 на определенный угол в горизонтальной плоскости. Поворот на заданный угол осуществляют в автоматическом режиме шаговым двигателем 10, например, на 2 градуса. Сдвижение шагового двигателя 10 на определенный угол может управляться, например, цифровым контролером 12.
После каждого сдвижения цифровым контролером 7 снимают показания с акселерометра 5 и механического поворотного устройства 6, при необходимости производят коррекцию положения визирной линии лазерного дальномера 4 по горизонту, если акселерометр 5 покажет отклонение. Полученные данные о повороте на заданный угол и расстоянии записывают в память или передают на компьютер.
Данный цикл измерений и сдвижение повторяют до поворота измерительного прибора в горизонтальной плоскости на 360 градусов.
Допустимо, что ось вращения 15 прибора и ротор шагового мотора 10 выполняют так, что они служат частью распорки.
Моноштангу 13 по возможности выполняют телескопической с возможностью плавного регулирования ее изменения по высоте, что позволяет поднимать прибор на заданную высоту при соответствующей высоте потолков.
Пример обмера помещения представлен на Фиг. 2. Замерщик и прибор 22 располагается в центре помещения. После распора прибора и примерного выравнивания его по уровню или отвесу вертикально с отклонением вертикальной линии от уровня горизонта не более чем на 10 градусов производят первый замер. При выполнении второго замера визир лазерного дальномера 4 уже будет смещен на заданный угол. В результате первых двух измерений получают данные о расстоянии от центра прибора 22 до двух точек стены 18 или разных стен 18 и угол между ними, равный углу сдвига прибора (шагу). Таким образом, измерения будут основаны на получении множества треугольников, для каждого из которых известны две стороны и угол между ними. Путем известных формул геометрии получают длину третьей стороны для каждого и формируют пространственные координаты точек 21 стен на плоскости исходя из того, что центр координат - это центр прибора 22.
В приборе каждый из блоков выполняет свою функцию.
Лазерный дальномер 4 производит измерение расстояния от прибора до стены 18 по сигналу от цифрового контролера 7 и передает данные на него же. Акселерометр (гироскоп) 5 или датчик положения в пространстве к горизонту определяет угол наклона лазерного луча к горизонту, данные передает в цифровой контролер 7.
Привод коррекции 6 положения лазерного модуля 4 получает управляющие сигналы от цифрового контролера 7 и корректирует лазерный модуль 4 по горизонту. Цифровой контролер 7 получает данные от датчиков, обрабатывает их и выполняет управление компонентами прибора.
Связь и передачу данных от прибора в персональный компьютер, планшет, телефон можно осуществить с помощью модуля беспроводной связи 11, например модуля Bluetooth.
При потребности вести проводную передачу данных можно использовать USB-порт 8, который выполнен закрепленным на цифровом контролере 7, и соединяться через него кабелем с компьютером.
Шаговый двигатель 10 вращает корпус вокруг оси вращения с заданным шагом, например, 2 градуса, управляется цифровым контролером. Ось (вал) вращения имеет жесткое соединение с ротором шагового двигателя и является его продолжением. Питание прибора осуществляется либо от розетки через адаптер, либо от блоков питания 9, установленных внутри прибора. При необходимости корпус 1 прибора выполняют этажным, состоящим из перегородок 2, которые отделяют друг от друга блоки питания, блоки управления и блоки измерения и коррекции наклона. Перед лазерным дальномером 4 в корпусе 1 должно быть выполнено отверстие 3, чтобы лазерный луч прибора свободно выходил из корпуса.
Ось вращения 15 прибора и корпус шагового двигателя 10 могут быть жестко зафиксированы во вращающимся основании, которое через подшипник 14 зафиксировано к моноштанге 13.
Последовательность работы с прибором состоит в следующем. Пользователь устанавливает прибор под потолком на распорном штативе, уперев ось вращения 15 в потолок, а моноштангу 13 в пол. Прибор устанавливается в распор между потолком и полом, при этом ось (вал) вращения прибора и ротор шагового мотора могут являться частью распорки.
С помощью отвеса или вертикального уровня устанавливают штатив 13 и распорку 15 так, чтобы ось вращения имела отклонение от вертикали до 10 градусов.
Далее пользователь включает и настраивает проводное или беспроводное соединение между цифровым контролером 7 прибора и ПК (планшет, телефон) оператора. Управление прибором осуществляется с ПК дистанционно, в том числе задание шага сдвижения в горизонтальной плоскости вращения.
Затем прибор включают в режим измерений. Далее прибор в автоматическом режиме выполняет замер помещения. Шаговый мотор 10 поворачивает прибор вокруг оси на заданный угол, после каждого поворота выполняется коррекция лазерного модуля 4 по горизонту, затем выполняется замер расстояния от оси вращения до стены 18, данные передаются на ПК. Цикл повторяется до поворота прибора на 360 градусов. Так, при шаге в 2 градуса получится 180 замеров.
Полученные от прибора данные обрабатываются программой на ПК и записываются в любом удобном формате. Возможен сразу расчет координат и отрисовка по полученным координатам карты помещения (см. Фиг. 2).
Благодаря полученным данным о координатах близпотолочного пространства стен удается с достаточно высокой точностью получить данные о площади и форме потолка. Достаточная точность достигается за счет того, что прибор ставится примерно в центре помещения, что снижает ошибку, вызванную отклонением угла наклона визирной оси лазерного дальномера от 0 градусов. Связано это с тем, что даже при наличии угла наклона визирной оси в несколько градусов, при разнице расстояний от оси вращения прибора до стен в несколько метров, ошибка определения координат не превысит 1 см. Больший угол наклона визирной оси стабилизируется по данным акселерометра 5 с помощью привода коррекции 6 положения лазерного модуля 4, который получает управляющие сигналы от цифрового контролера 7 и корректирует лазерный модуль 4 по горизонту.
Благодаря исключению сложных цифровых систем управления и видеокамеры, упрощению системы стабилизации визирной оси в горизонтальном положении, отсутствию потребности иметь систему вращения в вертикальной плоскости для лазерного дальномера, благодаря работе прибора по замеру в одной плоскости близпотолочного пространства упрощается технология измерения, упрощаются средства измерения, происходит ускорение процесса измерения близпотолочного пространства.

Claims (3)

1. Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения, содержащее закрепленный на штативе корпус, выполненный с возможностью вращения на 360 градусов по вертикальной оси посредством двигателя, внутри корпуса установлены блок питания и лазерный дальномер, каждый цифровой блок измерительного устройства соединен с цифровым контролером, выполненным с возможностью записывать данные на память и/или передавать данные в режиме реального времени оператору, отличающееся тем, что корпус установлен на распорном штативе, состоящем из выступающей из корпуса вверху оси вращения и закрепленной к корпусу распорной штанги снизу; лазерный дальномер установлен внутри корпуса на регулируемом основании, соединен с акселерометром, который связан с цифровым контролером, причем регулируемое основание соединено с приводом коррекции положения, который соединен с цифровым контролером и имеет функцию корректировки основания и лазерного модуля по горизонту; двигатель, вращающий корпус устройства по вертикальной оси, является шаговым, причем ось вращения имеет жесткое соединение с ротором шагового двигателя и является его продолжением; управление шаговым двигателем выполнено от цифрового контролера через проводное соединение.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что моноштанга выполнена телескопической с возможностью плавного регулирования ее изменения по высоте.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что на конце моноштанги и конце оси вращения установлены прокладки.
RU2016143512U 2016-11-07 2016-11-07 Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения RU173511U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143512U RU173511U1 (ru) 2016-11-07 2016-11-07 Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143512U RU173511U1 (ru) 2016-11-07 2016-11-07 Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173511U1 true RU173511U1 (ru) 2017-08-29

Family

ID=59798107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143512U RU173511U1 (ru) 2016-11-07 2016-11-07 Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173511U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112711028A (zh) * 2020-12-10 2021-04-27 安徽卡孚光电子科技有限公司 一种光电子测定装置以及测定方法
CN116165632A (zh) * 2023-04-23 2023-05-26 枣庄学院 一种施工现场自动化测距机器人

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001091249A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Wall Natsuto:Kk 内空断面測定装置
FR2869112A1 (fr) * 2004-04-20 2005-10-21 Airbus France Sas Systeme de mesure a trois dimensions
RU97517U1 (ru) * 2010-05-05 2010-09-10 Александр Генрихович Кармалеев Измеритель дальности и углов "иду-01"
CN203824548U (zh) * 2014-05-20 2014-09-10 泰安至诚公路工程监理咨询有限公司 一种桥梁结构砼表面观测区面积测定仪
CN205102810U (zh) * 2015-11-27 2016-03-23 浙江亚厦装饰股份有限公司 一种异形板支撑点定位装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001091249A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Wall Natsuto:Kk 内空断面測定装置
FR2869112A1 (fr) * 2004-04-20 2005-10-21 Airbus France Sas Systeme de mesure a trois dimensions
RU97517U1 (ru) * 2010-05-05 2010-09-10 Александр Генрихович Кармалеев Измеритель дальности и углов "иду-01"
CN203824548U (zh) * 2014-05-20 2014-09-10 泰安至诚公路工程监理咨询有限公司 一种桥梁结构砼表面观测区面积测定仪
CN205102810U (zh) * 2015-11-27 2016-03-23 浙江亚厦装饰股份有限公司 一种异形板支撑点定位装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112711028A (zh) * 2020-12-10 2021-04-27 安徽卡孚光电子科技有限公司 一种光电子测定装置以及测定方法
CN116165632A (zh) * 2023-04-23 2023-05-26 枣庄学院 一种施工现场自动化测距机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9377303B2 (en) Surveying appliance and method having a targeting functionality which is based on the orientation of a remote control unit and is scalable
CN108981676B (zh) 大地测量仪器、获得经校正的目标点坐标的方法及介质
US9207078B2 (en) Device for measuring and marking space points along horizontally running contour lines
AU2012206598B2 (en) Measuring appliance comprising an automatic representation-changing functionality
KR100892435B1 (ko) 항공촬영위치 변화에 따른 지리정보 영상이미지 수치지도편집시스템
KR100888716B1 (ko) 지피에스 수신기와 항공촬영 정보를 이용한 지아이에스수치지도 보정시스템
JP2018028464A (ja) 測定方法及びレーザスキャナ
KR101580871B1 (ko) 동적 시준 기능을 포함하는 측정 기기 및 관련 방법
US10634795B2 (en) Rover and rover measuring system
KR100892442B1 (ko) 기준점 및 수준점 적용을 통한 삼차원 공간영상 도화시스템
RU173511U1 (ru) Устройство для измерения линейных и угловых величин внутри помещения
US8457917B2 (en) Device and method for setting out contours, points or works and a guiding device for use therewith
RU2663268C2 (ru) Способ измерения линейных и угловых величин внутри помещения
JP5863482B2 (ja) 角度測定装置
JP2019219319A (ja) 鉛直測定システム及び基準点のトレース方法
JP2022057277A (ja) 測量システム
EP1731872B1 (en) Device for and method of surveying the interior layout of buildings
KR100892437B1 (ko) 이동식 레이저계측과 지피에스 수신기를 이용한 수치정보보정시스템
US20130021618A1 (en) Apparatus and method to indicate a specified position using two or more intersecting lasers lines
KR20140030897A (ko) 수평수직변위 측정기
KR100258405B1 (ko) 터널공사시 발파위치 및 내공측정방법 및 장치
JP2019219206A (ja) 測定システム
KR101491824B1 (ko) 수치지도 및 도화이미지 합성을 통한 지형정보의 영상처리시스템
CN113884075A (zh) 一种智能化显示隧道超欠挖投影机及操作方法
CN117590411A (zh) 用激光测量距离的系统