[發明專利]一種球面式平面水平檢測裝置

在審

• 申請號: 201711198276.5
• 申請日: 2017-11-25
• 公開（公告）號: CN109839097A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 張文昭
• 申請（專利權）人: 湖南科技學院
• 主分類號: G01C9/06
• 分類號: G01C9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種球面式平面水平檢測裝置，由球體（1）、不動電極A（2）、不動電極B（3）、不動電極C（4）、可動電極（5）、支承座（6）組成。球體（1）成空心球形，內部裝有一半容量的導電液形成可動電極（5）、球體（1）外表面從縱向分成三等分球面，每三分之一球面鍍上金屬膜構成三個不動電極，三個不動電極之間相互絕緣，三個不動電極與可動電極（5）構成三個可變電容，當支承座放置在水平面時，三個電容的容量相等，當平面傾斜時，三個電容容量發生變化，電容增大的面位置低，電容減小的面位置高，從而判斷平面水平。

技術領域

本發明涉及傳感、機械、儀表及制造技術，特指用于測量平面是否水平電子水平儀。

背景技術

傳統的水平儀為氣泡型水平儀，氣泡型水平儀主要依靠氣泡偏移水準器中間位置的偏移量來測量工件表面某一區域的不平度。其缺陷在于：氣泡型水平儀對溫度很敏感，隨著溫度的升高，氣泡長度變化，氣泡管內腔的尺寸也變化，導致儀器測量誤差增大；其次，氣泡型水平儀各工作面要在使用前要根據氣泡的位置來判斷水平儀的零位是否準確，且只能測量有限方向的水平程度，不能檢測出傾斜的角度；再則，被測平面水平與否靠眼睛觀測水準氣泡相對與零位的偏離程度來獲得，檢測結果具有人為性。

發明內容

本發明設計一種球面式平面水平檢測裝置，為水平儀電子化創造條件，解決傳統氣泡式水平儀靈敏度、精確度低，不能進行數字顯示的不足。

解決本發明的技術方案是，一種球面式平面水平檢測裝置，由球體（1）、不動電極A（2）、不動電極B（3）、不動電極C（4）、可動電極（5）組成；球體（1）成空心球形，內部密封并裝有一半容量的導電液形成可動電極（5）、球體（1）外表面從縱向分成三等分球面，每一等份球面鍍上金屬膜分別構成不動電極A（2）、不動電極B（3）、不動電極C（4），三個不動電極之間相互絕緣、與可動電極（5）構成三個可變電容器。

進一步，所述不動電極A（2）、不動電極B（3）、不動電極C（4）、可動電極（5）、電容轉換電路（7）和單片機系統（8）組成平面水平檢測裝置，不動電極A（2）、不動電極B（3）、不動電極C（4）、可動電極（5）分別連接到電容轉換電路（7），電容轉換電路（7）連接單片機系統（8）；單片機系統（8）能處理電容轉換電路（7）的電容變量信號。

所述不動電極A（2）、不動電極B（3）、不動電極C（4）、可動電極（5）、電容轉換電路（7）和單片機系統（8）組成平面水平檢測裝置，不動電極A（2）、不動電極B（3）、不動電極C（4）、可動電極（5）分別連接到電容轉換電路（7），電容轉換電路（7）連接單片機系統（8）。

進一步，所述電容轉換電路（7）為兩個電容數字轉換芯片，直接將三個可變電容器的容量轉換成電容數字值。

進一步，所述電容轉換電路（7）的兩個電容數字轉換芯片是AD1750；直接將三個可變電容器的容量轉換成電容數字值。

進一步，所述單片機系統（8）包括單片機STC12LE4052、按鍵和顯示。

進一步，所述球體（1）厚度均勻，當支承座放置在水平平面時，三個電容的容量相等，當支承座傾斜時，三個電容容量發生變化，電容增大的面位置低，電容減小的面位置高，從而判斷平面水平。用于檢測平面是否水平和測量平面傾角。

本發明的有益效果是巧妙利用了球形結構進行設計，具有體積小，重量輕，靈敏度高，測量及安裝方便，測量數據能夠數字化顯現。

附圖說明

圖1為結構示意圖，圖2為俯視圖，圖3為主視圖，圖4 為電路原理框圖。圖1～圖4中，1為球體、2為不動電極A、3為不動電極B、4為不動電極C、5為可動電極、6支承座、7為處理電路、8為單片機系統。

具體實施方式

參照附圖1-4，更詳細的說明本發明的實施；