TWI755862B - 水平儀 - Google Patents

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Abstract

一種水平儀，包括殼體、豎直件及水平件，殼體包括底面及側壁，側壁表面設有第一刻度，底面及側壁圍成一收容腔；豎直件自然狀態下軸線可始終保持豎直，設於收容腔內；水平件之重心裝設於豎直件頂部，且所在之平面垂直於豎直件之軸線；當底面置於一傾斜面上時，豎直件保持豎直帶動水平件保持水平，水平件於第一刻度上對應之最大數值為傾斜面之傾斜度。上述水平儀之殼體置於傾斜面後，豎直件保持豎直帶動水平件保持水平，藉由讀取水平件於第一刻度上之最大數值得出傾斜面之傾斜度。

Description

水平儀
本申請涉及一種水平儀。
目前水平儀存於無法同時明確被測傾斜面之傾斜方向及傾斜度之問題。
有鑑於此，有必要提供一種可以同時明確被測傾斜面之傾斜方向及傾斜度之水平儀。
本申請一實施例中提供一種水平儀，包括殼體、豎直件及水平件。殼體包括底面及側壁，所述側壁表面設有第一刻度，所述底面及所述側壁圍成一收容腔。豎直件於自然狀態下軸線可始終保持豎直，設於所述收容腔內。水平件之重心裝設於所述豎直件頂部，且所在之平面垂直於所述豎直件之軸線。當所述底面置於一傾斜面上時，所述豎直件保持豎直帶動所述水平件保持水平，所述水平件於所述第一刻度上對應之最大數值為所述傾斜面之傾斜度，所述水平件之重心與所述最大數值處所在之直線為所述傾斜面之傾斜方向。
進一步地，於一些實施例中，水平儀還包括滾動件、保持垂直裝置及吸引裝置。滾動件，可滾動地置於所述水平件之頂面。保持垂直裝置，開啟後能夠保持所述豎直件之軸線與所述底面垂直，以使所述水平件與所述底面平行。吸引裝置，開啟後能夠吸引所述滾動件至所述水平件之重心。當所述底面置於一傾斜面上且所述水平件於所述第一刻度上對應之數值為0時，所述保持垂直裝置開啟以使所述水平件與所述傾斜面平行，所述吸引裝置關閉以釋放所述滾動件，若所述滾動件靜止則所述傾斜面為水平；若所述滾動件滾動則所述傾斜面為傾斜。
進一步地，於一些實施例中，所述吸引裝置包括線圈，所述線圈沿軸線方向纏繞於所述豎直件上，所述滾動件具有磁性，所述線圈通電後產生磁力以吸引所述滾動件。
進一步地，於一些實施例中，所述豎直件具有磁性，所述豎直件之磁性小於所述滾動件之磁性。
進一步地，於一些實施例中，所述水平件上表面設有第二刻度，所述第二刻度圍繞所述水平件之重心設置，所述第二刻度用於便於讀取所述滾動件之滾動方向，以判定所述傾斜面之傾斜方向。
進一步地，於一些實施例中，所述殼體沿軸線之截面形狀與所述水平件之截面形狀相同。
進一步地，於一些實施例中，所述豎直件為不倒翁。
上述水平儀之殼體置於傾斜面後，豎直件保持豎直帶動水平件保持水平，藉由讀取水平件於第一刻度上之最大數值得出傾斜面之傾斜度，再藉由最大數值處之方位得到傾斜面之傾斜方向，達到了同時明確被測傾斜面之傾斜方向及傾斜度之目的。
下面將結合本申請實施方式中之附圖，對本申請之技術方案進行描述，顯然，所描述之實施方式僅僅是本申請一部分實施方式，而不是全部之實施方式。
需要說明之是，當元件被稱為“固定於”另一個元件，它可以直接於另一個元件上或者亦可以存於居中之元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存於居中元件。當一個元件被認為是“設置於”另一個元件，它可以是直接設置於另一個元件上或者可能同時存於居中元件。本文所使用之術語“垂直之”、“水平之”、“左”、“右”以及類似之表述僅是為說明之目的。
除非另有定義，本文所使用之所有之技術與科學術語與屬於本申請之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中於本申請之說明書中所使用之術語僅是為描述具體之實施方式之目不是旨在於限制本申請。本文所使用之術語“或／及”包括一個或多個相關之所列項目的任意之與所有之組合。
本申請一實施例中提供一種水平儀，包括殼體、豎直件及水平件，。殼體包括底面及側壁，所述側壁表面設有第一刻度，所述底面及所述側壁圍成一收容腔。豎直件於自然狀態下軸線可始終保持豎直，設於所述收容腔內。水平件之重心裝設於所述豎直件頂部，且所在之平面垂直於所述豎直件之軸線。當所述底面置於一傾斜面上時，所述豎直件保持豎直帶動所述水平件保持水平，所述水平件於所述第一刻度上對應之最大數值為所述傾斜面之傾斜度，所述水平件之重心與所述最大數值處所在之直線為所述傾斜面之傾斜方向。
上述水平儀之殼體置於傾斜面後，豎直件保持豎直帶動水平件保持水平，藉由讀取水平件於第一刻度上之最大數值得出傾斜面之傾斜度，再藉由最大數值處之方位得到傾斜面之傾斜方向，達到了同時明確被測傾斜面之傾斜方向及傾斜度之目的。
下面結合附圖，對本申請之一些實施方式作詳細說明。於不衝突之情況下，下述之實施方式及實施方式中之特徵可以相互組合。
請參閱圖1，本申請一實施方式中提供一種可以同時明確被測傾斜面200之傾斜方向及傾斜度之水平儀100。水平儀100包括殼體10、豎直件20及水平件30。殼體10包括底面11及側壁12，側壁12外表面設有第一刻度，底面11及側壁12圍成一收容腔10a。豎直件20，於自然狀態下其軸線可始終保持豎直，豎直件20設於收容腔10a內部。水平件30，其重心裝設於豎直件20頂部，且水平件30所在之平面垂直於豎直件20之軸線。
當底面11置於被測之傾斜面200上時，由於豎直件20自然保持豎直從而帶動水平件30保持水平，水平件30於第一刻度上對應之最大數值即為傾斜面200之傾斜度，水平件30之重心與最大數值處所連成之直線即為傾斜面200之傾斜方向。
於一實施例中，底面11呈圓形，側壁12呈筒狀，底面11與側壁12之截面面積相同，使殼體10與收容腔10a呈圓柱體狀；側壁12為透明材料，以便藉由觀察內部之水平件30於第一刻度上讀取數值。
於一實施例中，豎直件20呈水滴狀，其重心位於軸線上且靠近底部，底部呈球狀以減少摩擦；當豎直件20之軸線偏移時，其重心會自然帶動豎直件20之軸線回歸豎直狀態，例如不倒翁；豎直件20之軸線穿過底面11之圓心放置。
於一實施例中，水平件30呈圓盤狀，其重心於圓盤圓心處；水平件30之圓盤面垂直於豎直件20之軸線，加之水平件30之重心處於豎直件20之軸線上，故不會影響豎直件20自然保持豎直狀態之能力；由於水平件30固定連接於豎直件20之頂端，故於自然狀態下豎直件20會帶動水平件30之圓盤面保持水平。
請參閱圖3，於一實施例中，第一刻度沿側壁12之軸線方向設置，且圍繞側壁12並列地設有很多列第一刻度，以便於不同方位讀取數值；當底面11水平時，水平件30於第一刻度上對應之數值為0；第一刻度於0度線上方及下方均鏡像設有刻度，以便辨別傾斜方位並於不同方位讀取數值。
請參閱圖1及圖2，水平儀100還包括滾動件40、保持垂直裝置（圖未示）及吸引裝置50。滾動件40可滾動地置於水平件30之上表面。保持垂直裝置，開啟後能夠保持豎直件20之軸線與底面11垂直，以使水平件30與底面11平行。吸引裝置50，開啟後能夠吸引滾動件40至水平件30之重心處。
請參閱圖4，當底面11置於被測之傾斜面200上且水平件30於第一刻度上對應之數值為0時，說明傾斜面200此時接近水平狀態，但為確定傾斜面200是否水平，則開啟保持垂直裝置，以使水平件30與底面11平行，即，與傾斜面200平行，吸引裝置50關閉以釋放滾動件40，若滾動件40靜止依然停留於水平件30之重心處，則表明傾斜面200為水平；若滾動件40滾動表明則傾斜面200為傾斜，且滾動件40之滾動方向為傾斜面200之傾斜方向。
於一實施例中，滾動件40為一光滑圓珠；吸引裝置50包括線圈50a，線圈50a沿軸線方向纏繞於豎直件20上，滾動件40具有磁性，線圈50a通電後使豎直件20產生磁力以吸引滾動件40至水平件30重心處。豎直件20亦可以具有磁性，但豎直件20之磁性小於滾動件40之磁性，豎直件20呈弱磁性，滾動件40呈強磁性，以防止線圈50a未通電情況下吸引滾動件40。
於一實施例中，吸引裝置50還包括電池51及開關52，電池51連接線圈50a，開關52用於控制線圈50a之通電及斷電。電池51及開關52裝設於殼體10上。
於一實施例中，殼體10沿軸線之內截面形狀與水平件30之截面形狀相同且截面面積相同，以防滾動件40掉落至殼體10與水平件30之間之間隙中。
請參閱圖2，水平件30上表面設有第二刻度，第二刻度圍繞水平件30之重心設置，第二刻度用於便於讀取滾動件40之滾動方向，以判定傾斜面200之傾斜方向。於一實施例中，第二刻度為圍繞水平件30圓盤邊緣設置之0-360度之刻度。
於一實施例中，保持垂直裝置位於收容腔10a內、底面11與水平件40之間，保持垂直裝置包括第一夾持件、第二夾持件及驅動裝置（圖未示），驅動裝置啟動後可以驅動第一夾持件、第二夾持件夾持豎直件20之兩側以保持豎直件20之軸線垂直於底面11。
請參閱圖3及圖4，當需要調整一傾斜面200至水平時，先將水平儀100之底面11置於傾斜面200上，保持垂直裝置關閉，吸引裝置50開啟；豎直件20帶動水平件30保持自然水平，此時於第一刻度上讀取最大數值，此數值即為傾斜面200之傾斜度，且此數值於第二刻度上對應之位置及傾斜面200之傾斜方位；藉由獲得之數值與方位調整斜面200至水平位置；調整後，為檢測斜面200是否水平，保持垂直裝置開啟，吸引裝置50關閉，觀察滾動件40是否滾動，若滾動件40靜止依然停留於水平件30之重心處，則表明傾斜面200調整水平成功；若滾動件40滾動表明則傾斜面200依然為傾斜，且滾動件40之滾動方向為傾斜面200之傾斜方向，於滾動件40之滾動方向繼續微調傾斜面200，重複上述操作，直至滾動件40靜止。
可以理解之是，於其他實施方式中，保持垂直裝置亦可以藉由其他方式保持豎直件20之軸線垂直於底面11，如藉由磁力固定或其他機械機構。
上述水平儀100之殼體10置於傾斜面200後，豎直件20保持豎直帶動水平件30保持水平，藉由讀取水平件30於第一刻度上之最大數值得出傾斜面200之傾斜度，藉由最大數值處與水平件30之重心所在之直線得到傾斜面200之傾斜方向，達到了同時明確被測傾斜面200之傾斜方向及傾斜度之目的。
以上實施方式僅用以說明本申請之技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施方式對本申請進行了詳細說明，本領域之普通技術人員應當理解，可以對本申請之技術方案進行修改或等同替換均不應脫離本申請技術方案之精神與範圍。本領域技術人員還可於本申請精神內做其它變化等用於本申請之設計，僅要其不偏離本申請之技術效果均可。該等依據本申請精神所做之變化，均應包含於本申請所公開之範圍之內。
100：水平儀 200：傾斜面 10：殼體 11：底面 12：側壁 10a：收容腔 20：豎直件 30：水平件 40：滾動件 50：吸引裝置 50a：線圈 51：電池 52：開關
圖1為本申請一實施方式中水平儀之側視剖面圖。
圖2為圖1中水平儀之俯視圖。
圖3為圖1中水平儀置於傾斜面時，且保持垂直裝置關閉，吸引裝置開啟之示意圖。
圖4為圖3中水平儀置於傾斜面時，且保持垂直裝置開啟，吸引裝置關閉之示意圖。
100: 水平儀 10: 殼體 11: 底面 12: 側壁 10a: 收容腔 20: 豎直件 30: 水平件 40: 滾動件 50a: 線圈

Claims (7)

  1. 一種水平儀，其中，包括： 殼體，包括底面及側壁，所述側壁表面設有第一刻度，所述底面及所述側壁圍成一收容腔； 豎直件，自然狀態下軸線可始終保持豎直，設於所述收容腔內； 水平件，重心裝設於所述豎直件頂部，且所在之平面垂直於所述豎直件之軸線； 當所述底面置於一傾斜面上時，所述豎直件保持豎直帶動所述水平件保持水平，所述水平件於所述第一刻度上對應之最大數值為所述傾斜面之傾斜度，所述水平件之重心與所述最大數值處所在之直線為所述傾斜面之傾斜方向。
  2. 如請求項1所述之水平儀，其中，還包括： 滾動件，可滾動地置於所述水平件之頂面； 保持垂直裝置，開啟後能夠保持所述豎直件之軸線與所述底面垂直，以使所述水平件與所述底面平行； 吸引裝置，開啟後能夠吸引所述滾動件至所述水平件之重心； 當所述底面置於一傾斜面上且所述水平件於所述第一刻度上對應之數值為0時，所述保持垂直裝置開啟以使所述水平件與所述傾斜面平行，所述吸引裝置關閉以釋放所述滾動件，若所述滾動件靜止則所述傾斜面為水平；若所述滾動件滾動則所述傾斜面為傾斜。
  3. 如請求項2所述之水平儀，其中：所述吸引裝置包括線圈，所述線圈沿軸線方向纏繞於所述豎直件周圍，所述滾動件具有磁性，所述線圈通電後產生磁力以吸引所述滾動件。
  4. 如請求項3所述之水平儀，其中：所述豎直件具有磁性，所述豎直件之磁性小於所述滾動件之磁性。
  5. 如請求項2所述之水平儀，其中：所述水平件上表面設有第二刻度，所述第二刻度圍繞所述水平件之重心設置，所述第二刻度用於便於讀取所述滾動件之滾動方向，以判定所述傾斜面之傾斜方向。
  6. 如請求項1所述之水平儀，其中：所述殼體沿軸線之截面形狀與所述水平件之截面形狀相同。
  7. 如請求項1所述之水平儀，其中：所述豎直件為不倒翁。
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