[發(fā)明專利]一種快速精確自動安平的水平儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910245038.4
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN101726289A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 王鵬飛
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01C9/24;G02B7/02;G02B7/182
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術(shù)領(lǐng)域】：本發(fā)明涉及一種自動安平的水平儀，該水平儀能夠快速精確的將平面 調(diào)整為水平面，尤其為測繪(水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等的整平)、建筑、裝飾、裝潢、 機械安裝、儀器安放等領(lǐng)域確定水平面而使用。

【背景技術(shù)】：在建筑、裝飾、裝璜、設(shè)備安裝、儀器安置等領(lǐng)域都需要在作業(yè)過程 中確定水平基準(zhǔn)、鉛垂基準(zhǔn)或其它的參考基準(zhǔn)，而目前使用的各種測量用的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯 儀及各種激光基準(zhǔn)工具都需要人工調(diào)平基準(zhǔn)，人工調(diào)平的通用做法是利用安裝在儀器上的 水準(zhǔn)器和安裝在儀器底部的三個腳螺旋互相配合來實現(xiàn)。水準(zhǔn)器有圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器兩 種，操作者一邊觀察水準(zhǔn)器中的氣泡位置，一邊旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的調(diào)節(jié)旋鈕，并最終使管水準(zhǔn)器 中的氣泡居于兩刻線中間或使圓水準(zhǔn)器中的氣泡居于水準(zhǔn)器的中間而實現(xiàn)調(diào)平。采用這種 人工調(diào)平方式使用中很不方便，不僅需要多次反復(fù)調(diào)節(jié)，而且對氣泡位置的觀察還存在視 角與人為誤差，容易引起誤測，同時還要求操作者必須非常耐心與熟練，特別是在野外作 業(yè)中，調(diào)平過程相對費時費力且易導(dǎo)致誤差，導(dǎo)致整個測量過程效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】：本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有人工調(diào)平方法依據(jù)氣泡來判別水平與否速度慢 且難以與電路相連，所以很難依靠氣泡來實現(xiàn)自動化的問題，提供一種快速精確自動安平 的水平儀，以實現(xiàn)整平的快速化，精確化以及自動化。

本發(fā)明依據(jù)光的直線傳播原理和重力作用來判斷給定的軸是否豎直，當(dāng)此軸豎直時， 便知與此軸垂直的平面為水平面。

由于光的傳播可以通過光敏元件來發(fā)射和接收。比如發(fā)光二極管、三極管是發(fā)光設(shè)備， 而光敏二極管是接收設(shè)備，光的變化可以轉(zhuǎn)換成電流的變化，這樣，就避免了因氣泡無法 轉(zhuǎn)換成電信號，從而也就無法實現(xiàn)自動化的弊端，為儀器整平的自動化提供了可靠且可行 的方法和平臺。

本發(fā)明提供的快速精確自動安平的水平儀，包括底座一至底座四，底座一與底座二 間安裝有三個伸縮螺旋腳，底座二上方通過中心連接軸固定安裝有底座三，底座三側(cè)壁通 過傳動機構(gòu)與安裝在底座二上的步進(jìn)電機配合并由步進(jìn)電機驅(qū)動底座三旋轉(zhuǎn)，底座三的上 方通過連接柱固定安裝有底座四，底座四下方以等長的交叉活節(jié)吊絲懸吊一個反射鏡或折 射透鏡，當(dāng)?shù)鬃南路綉业醯氖欠瓷溏R時，激光發(fā)射器和與其對應(yīng)的由CCD線陣構(gòu)成的 光信號接收器安裝在反射鏡上方或下方同一個底座上，即若反射面在反射鏡的下底面，則 激光發(fā)射器和由CCD線陣構(gòu)成的光信號接收器均安裝在底座三的上表面，CCD線陣上的 感光元件的中心排列成一條直線，激光發(fā)射器安裝在底座三的上表面中心，激光發(fā)射器發(fā) 射的激光束垂直底座三向上發(fā)射；若反射面在反射鏡的上頂面，則激光發(fā)射器和由CCD 線陣構(gòu)成的光信號接收器均安裝在底座四的下表面，激光發(fā)射器發(fā)射的激光束垂直底座四 向下發(fā)射。當(dāng)懸吊折射透鏡時，激光發(fā)射器和與其對應(yīng)的由CCD線陣構(gòu)成的光信號接收 器分別安裝在折射透鏡上方和下方不同側(cè)的底座上，即當(dāng)激光發(fā)射器安裝在底座三的上表 面時，與其對應(yīng)的由CCD線陣構(gòu)成的光信號接收器安裝在底座四的下表面，當(dāng)激光發(fā)射 器安裝在底座四的下表面時，則與其對應(yīng)的由CCD線陣構(gòu)成的光信號接收器安裝在底座 三的上表面。以CCD線陣中心所在直線為X軸；底座四上設(shè)有連接螺孔，用于放置儀器， 底座二、底座三與底座四均兩兩相互平行。