[實(shí)用新型]水平儀角度量測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520126489.7
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN204575063U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李能焯;陳家慶
• 申請（專利權(quán)）人: 仲陽企業(yè)有限公司
• 主分類號: G01C9/12
• 分類號: G01C9/12
• 代理公司: 天津三元專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 12203
• 代理人: 鄭永康

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型與水平儀有關(guān)，更詳而言之，是一種電子式水平儀，該水平儀采用了磁性體與角度傳感器的技術(shù)以檢測一待測面是否水平或量測其傾斜角度。

背景技術(shù)

水平儀是用以測量一待測實(shí)體面的水平準(zhǔn)位的量具，已知的氣泡式水平儀，擺置在待測實(shí)體面上，使用者目視水平儀中的氣泡的位置判斷該待測實(shí)體面是否水平，若水平儀附有刻度，使用者可以大略的知道待測實(shí)體面的傾斜角度。然而，氣泡式水平儀因氣泡所在的玻璃管易受溫度影響而產(chǎn)生刻度值零點(diǎn)移動的問題，再加上目測判讀容易失準(zhǔn)，因此量測結(jié)果非常不準(zhǔn)確。

電子式水平儀解決了上述的問題，電子式水平儀目前有電感式和電容式。電感式水平儀的原理是透過水平儀因待測實(shí)體面傾斜而致內(nèi)部擺錘移動造成感應(yīng)線圈電壓發(fā)生變化，透過輸出電壓大小換算成傾斜角度。電容式水平儀的原理是擺錘懸于錘線，擺錘受地心引力與地面保持垂直，擺錘的左、右兩邊各設(shè)一電極，當(dāng)擺錘居中時，其與左、右的電極為相同的電容，而水平儀傾斜，以至改變了擺錘與兩側(cè)電極的相對距離時，左、右的電容即發(fā)生了變化，通過感應(yīng)電容改變得出擺錘移動距離，再由函數(shù)公式算出角度變化。不論電感式或電容式水平儀，最終的量測結(jié)果可透過指針或者是數(shù)字面板顯示。

上述電子式水平儀普遍存在著精度不穩(wěn)定的問題，而且所能測量的傾斜角度只限于一個狹小范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種水平儀角度量測裝置，其提升了量測的精確度，并且擴(kuò)大了可量測的傾斜角度范圍。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種水平儀角度量測裝置，包括一轉(zhuǎn)軸、一擺錘、一磁性體、一旋轉(zhuǎn)角度傳感器；所述的擺錘以其錘桿連固于該轉(zhuǎn)軸，錘體連接于錘桿的自由端；磁性體設(shè)于該轉(zhuǎn)軸的端部，與旋轉(zhuǎn)角度傳感器相對；轉(zhuǎn)軸通過一軸承而可自由轉(zhuǎn)動的設(shè)在一殼體內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)角度傳感器耦合于該殼體內(nèi)部的一微處理器總成上。所述的微處理器總成，包含但不限于微處理器、電子電路與印刷電路板的組合。

該水平儀置于一水平的待測實(shí)體面時，擺錘受地心引力的作用與地面保持垂直，轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)動，該磁性體與該旋轉(zhuǎn)角度傳感器未產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)關(guān)系，該旋轉(zhuǎn)角度傳感器獲取該水平儀的水平位準(zhǔn)信息。

該水平儀置于一非水平的待測實(shí)體面時，該擺錘偏離該旋轉(zhuǎn)角度傳感器的縱軸(Y軸)一角度，連動該轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)相同的角度，以至該磁性體與旋轉(zhuǎn)角度傳感器產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)關(guān)系，旋轉(zhuǎn)角度傳感器感測磁力大小的變化，同時通過X軸和Y軸坐標(biāo)感測旋轉(zhuǎn)的方向，從而獲取旋轉(zhuǎn)角度信息和方向信息。

所述的微處理器總成接收該旋轉(zhuǎn)角度傳感器所獲取的上述信息，并且轉(zhuǎn)換為可供程序模塊應(yīng)用的參數(shù)，從而將所述的水平位準(zhǔn)信息、旋轉(zhuǎn)角度信息和方向信息轉(zhuǎn)換為該水平儀的水平位準(zhǔn)、傾斜方向和傾斜角度，并將水平位準(zhǔn)、傾斜方向和傾斜角度轉(zhuǎn)換為可供使用者讀取的數(shù)值及/或圖像顯示于該水平儀的數(shù)字顯示器。

本實(shí)用新型具體的功效：

本實(shí)用新型水平儀可量測一待測實(shí)體面是水平或傾斜，并且具體的提出了傾斜方向和角度訊息，供使用者判讀。

基于磁性體與旋轉(zhuǎn)角度傳感器的應(yīng)用，本實(shí)用新型水平儀量提升了水平、傾斜方向、傾斜角度的量測精確度，適用于需高度精確量測水平或傾角的領(lǐng)域。

基于所述轉(zhuǎn)軸、擺錘、磁性體的旋轉(zhuǎn)自由性，以及旋轉(zhuǎn)角度傳感器平面坐標(biāo)至少360度感測范圍，擴(kuò)大了可量測的傾斜角度范圍。

基于磁性體與旋轉(zhuǎn)角度傳感器的應(yīng)用，本實(shí)用新型水平儀體積得以更精簡，更便于攜帶和使用。

本實(shí)用新型的有益效果是，其提升了量測的精確度，并且擴(kuò)大了可量測的傾斜角度范圍。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型角度量測裝置的立體圖。

圖2為本實(shí)用新型角度量測裝置的側(cè)視圖。

圖3為本實(shí)用新型角度量測裝置組設(shè)于一殼體中構(gòu)成一水平儀的外觀圖。

圖4為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)角度傳感器與磁性體感應(yīng)的示意圖。

圖5為本實(shí)用新型水平儀置于一水平的待測實(shí)體面的示意圖。

圖6為本實(shí)用新型水平儀置于一傾斜的待測實(shí)體面的示意圖。

圖中標(biāo)號說明：

10-轉(zhuǎn)軸??22-錘體????????????51-顯示器

11-軸承??30-磁性體??????????60-微處理器總成

20-擺錘??40-旋轉(zhuǎn)角度傳感器??70-水平儀