TWI395931B - 水平度檢測裝置 - Google Patents

Description

水平度檢測裝置

本發明涉及一種測量儀器，尤其涉及一種水平度檢測裝置。

在日常之科研、生產及生活中，對平面水平度進行測量有著廣泛之現實意義，隨著艦艇、輪船、火炮和工業機器人對工作姿態控制精度要求之提高以及海上採油平臺、橋樑和高層建築等對方位準確度之要求越來越高，對平面水平度之精確測量就更具有重要之意義。

先前，對平面水平度之測量廣泛採用之是氣泡式水準尺進行測量，這種方法分辯率較低，且只能進行一維之目視測量。艦艇、輪船、火炮和工業機器人等運動物體需要迅速準確之得出平面之二維水平度，以及時之對其位置狀態進行調整；海上採油平臺、橋樑和高層建築等固定物體需要即時對其平面水平度進行監測，以防止產生重大事故。然而，傳統之氣泡式水準尺需要使用者對二維進行兩次獨立之測量，然後仔細之讀取相關資料，再對資料進行相應計算，這樣導致使用者無法及時、連續、準確之得出平面之二維水平度。

有鑒於此，有必要提供一種可即時且精確測量二維水平度之水平度檢測裝置。

一種水平度檢測裝置，其包括一電路板、一外殼及容置於電路板與外殼所形成之容置空間內之一橫向偏移量感測器、一縱向偏移量感測器、一橫向 銷釘、一縱向銷釘、一擺錘、一支撐塊；所述橫向銷釘包括一容置套及固設於容置套兩側之兩轉軸；所述橫向偏移量感測器與支撐塊相對固設於電路板上，橫向偏移量感測器與電路板電性連接，其中一轉軸之一端活動套設於橫向偏移量感測器內，另一轉軸之一端活動套設於支撐塊中：所述縱向偏移量感測器固設於容置套上且與電路板電性連接；所述擺錘之一端通過所述縱向銷釘活動固設於容置套內，所述縱向銷釘之一端從容置套內伸出，並活動套設於縱向偏移量感測器內。

與先前技術相比，上述水平度檢測裝置通過橫向偏移量感測器與縱向偏移量感測器分別對擺錘偏移角度之檢測，並將所檢測之類比信號轉化為數位信號後傳送給電路板，可實現對二維水平度即時且精確測量。

100‧‧‧水平度檢測裝置

10‧‧‧電路板

11‧‧‧第二螺孔

20‧‧‧外殼

21‧‧‧上端面

22‧‧‧第一螺孔

30‧‧‧橫向銷釘

31‧‧‧容置套

32‧‧‧轉軸

311‧‧‧第一側壁

312‧‧‧第二側壁

313‧‧‧銷孔

40‧‧‧縱向銷釘

41‧‧‧擋片

42‧‧‧第一柱體

43‧‧‧第二柱體

44‧‧‧第三柱體

50‧‧‧擺錘

51‧‧‧錘體

52‧‧‧轉動部

53‧‧‧連接部

54‧‧‧通孔

60‧‧‧橫向偏移量感測器

61‧‧‧橫向軸孔

70‧‧‧縱向偏移量感測器

71‧‧‧縱向軸孔

80‧‧‧支撐塊

81‧‧‧軸孔

90‧‧‧軟性導線

110‧‧‧螺釘

120‧‧‧容置空間

圖1係本發明實施方式提供之水平度檢測裝置之分解示意圖。

圖2係圖1中水平度檢測裝置之局部剖視圖。

以下將結合附圖對本發明作進一步之詳細說明。

如圖1及圖2所示，本發明實施方式提供之一種水平度檢測裝置100，其包括一電路板10、一外殼20及容置於電路板10與外殼20所形成之容置空間120內之一橫向銷釘30、一縱向銷釘40、一擺錘50、一橫向偏移量感測器60、一縱向偏移量感測器70、一支撐塊80、一軟性導線90及至少一螺釘110。

所述外殼20包括一上端面21，所述上端面21上開設有至少一第一螺孔22，所述電路板10上開設有與所述第一螺孔22相對之第二螺孔11，所述螺釘110螺接於所述第一螺孔22與第二螺孔11中，將所述電路板10與外殼20相固接。

所述橫向銷釘30包括一容置套31及兩根轉軸32；所述容置套31由一組相對之第一側壁311及另一組連接所述第一側壁311且相對之第二側壁312組成，且所述第一側壁311與第二側壁312組成一環柱體。所述兩根轉軸32分別垂直固設於相對之第一側壁311外側，所述第二側壁312上分別開設有垂直貫穿所述第二側壁312之銷孔313。

所述縱向銷釘40依次包括一擋片41、一第一柱體42、一第二柱體43及一第三柱體44，所述第一柱體42與第三柱體44為圓柱體，所述第二柱體43為多邊形柱體。

所述擺錘50包括一錘體51、一轉動部52及用於連接所述錘體51與轉動部52之連接部53；所述錘體51為一球體，所述擺錘50之重心位於錘體51上；所述轉動部52為一環柱體，在所述轉動部52中央處垂直於連接轉動部52軸向開設有一通孔54，且所述通孔54為與縱向銷釘40之第二柱體43相對應之多邊形孔。在組裝過程中，所述擺鍾錘50之轉動部52容置於所述容置套31內，所述縱向銷釘40穿過所述轉動部52之通孔54及容置套31之銷孔313將所述轉動部52活動固設於容置套31內，且所述縱向銷釘40之第二柱體43套設於轉動部52之通孔54內。在本實施方式中，所述縱向銷釘40與擺錘50也可採用花鍵、螺栓等方式進行固定連接。

所述橫向偏移量感測器60及縱向偏移量感測器70為雙路輸出型旋轉編碼器，其不僅可以測量轉速，還可以判斷旋轉方向。所述橫向偏移量感測器60與縱向偏移量感測器70分別包括有一橫向軸孔61及一縱向軸孔71。所述橫向偏移量感測器60機械且電性連接於電路板10上，且所述橫向銷釘30之轉軸32之一端穿置於所述橫向軸孔61內；所述縱向偏移量感測器70固設於容置套31之第二側壁312外側，且所述縱向銷釘40之第三柱體44套設於所述縱向軸孔71內。所述縱向偏移量感測器70通過軟性導線90與所述電路板10 相電性連接。

所述支撐塊80上開設有一軸孔81，所述支撐塊80對應所述橫向偏移量感測器60固設於電路板10上，且橫向銷釘30之轉軸32之另一端套設於軸孔81內。

定義所述橫向銷釘30之朝向為X方向，所述縱向銷釘40之朝向為Y方向。在使用過程中，將所述水平度檢測裝置100放置於一平面上，當平面發生傾斜時，所述擺錘50就會產生擺動，所述水平度檢測裝置100可將擺錘50之擺動分解為X方向和Y方向之擺動。當所述擺錘50沿X方向擺動時，擺錘50之轉動部52帶動縱向銷釘40轉動，所述縱向偏移量感測器70將縱向銷釘40之轉速及轉向轉化為數位信號後，通過所述軟性導線90傳送給電路板10。當所述擺錘50沿Y方向擺動時，擺錘50之轉動部52帶動橫向銷釘30轉動，所述橫向偏移量感測器60將橫向銷釘30之轉速及轉向轉化為數位信號後，直接傳送給電路板10。所述電路板10上之電路通過對X方向擺動和Y方向擺動合成計算後，得出平面之傾斜方向及傾斜角度。

在本實施方式中，可在水平度檢測裝置100上設置一個顯示裝置，將感測之平面水平度顯示出來，以便於使用者觀測；也可將水平度檢測裝置100所感測之資料回饋給其他電子裝置，以對平面水平度進行補償。

本發明提供之水平度檢測裝置通過橫向偏移量感測器與縱向偏移量感測器分別對擺錘偏移角度之檢測，並將所檢測之類比信號轉化為數位信號後傳送給電路板，可實現對二維水平度之即時且精確測量。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應 涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧水平度檢測裝置

10‧‧‧電路板

11‧‧‧第二螺孔

20‧‧‧外殼

21‧‧‧上端面

22‧‧‧第一螺孔

30‧‧‧橫向銷釘

31‧‧‧容置套

32‧‧‧轉軸

311‧‧‧第一側壁

312‧‧‧第二側壁

313‧‧‧銷孔

40‧‧‧縱向銷釘

41‧‧‧擋片

42‧‧‧第一柱體

43‧‧‧第二柱體

44‧‧‧第三柱體

50‧‧‧擺錘

51‧‧‧錘體

52‧‧‧轉動部

53‧‧‧連接部

54‧‧‧通孔

60‧‧‧橫向偏移量感測器

61‧‧‧橫向軸孔

70‧‧‧縱向偏移量感測器

71‧‧‧縱向軸孔

80‧‧‧支撐塊

81‧‧‧軸孔

90‧‧‧軟性導線

110‧‧‧螺釘

120‧‧‧容置空間

Claims (8)

1. 一種水平度檢測裝置，其包括一電路板、一外殼及容置於電路板與外殼所形成之容置空間內之一橫向偏移量感測器、一縱向偏移量感測器、一橫向銷釘、一縱向銷釘、一擺錘、一支撐塊；所述橫向銷釘包括一容置套及固設於容置套兩側之兩轉軸；所述橫向偏移量感測器與支撐塊相對固設於電路板上，且橫向偏移量感測器與電路板電性連接，其中一轉軸之一端活動套設於橫向偏移量感測器內，另一轉軸之一端活動套設於支撐塊中；所述縱向偏移量感測器固設於容置套上且與電路板電性連接；所述擺錘之一端通過所述縱向銷釘活動固設於容置套內，所述縱向銷釘之一端從容置套內伸出，並活動套設於縱向偏移量感測器內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水平度檢測裝置，其中：所述水平度檢測裝置還包括一軟性導線，所述縱向偏移量感測器通過所述軟性導線與電路板相連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之水平度檢測裝置，其中：所述橫向偏移量感測器與縱向偏移量感測器分別包括有一橫向軸孔及一縱向軸孔，所述橫向銷釘之一端套設於所述橫向軸孔內，所述縱向銷釘之一端套設於所述縱向軸孔內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之水平度檢測裝置，其中：所述橫向偏移量感測器與縱向偏移量感測器為雙路輸出型旋轉編碼器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之水平度檢測裝置，其中：所述容置套由一組相對之第一側壁及另一組連接所述第一側壁且相對之第二側壁組成，且所述第一側壁與第二側壁組成一環柱體；所述兩根轉軸分別垂直固設於相對之第一側壁外側，所述第二側壁上分別開設有垂直貫穿所述第二側 壁之銷孔。
6. 如申請專利範圍第5項所述之水平度檢測裝置，其中：所述擺錘包括一錘體、一轉動部及一用於連接所述錘體與轉動部之連接部，所述轉動部上沿垂直於連接部軸向開設有一通孔；所述縱向銷釘穿過所述通孔與銷孔將所述連接部活動固設於容置套內。
7. 如申請專利範圍第6項所述之水平度檢測裝置，其中：所述縱向銷釘依次包括一擋片、一第一柱體、一第二柱體及一第三柱體，所述第一柱體與第三柱體為圓柱體，所述第二柱體為多邊形柱體；所述通孔為與所述第二柱體相對應之多邊形柱體；所述擺錘之轉動部套設於縱向銷釘之第二柱體上。
8. 如申請專利範圍第6項所述之水平度檢測裝置，其中：所述錘體為一球體，且所述擺錘之重心位於錘體上。