[發明專利]包括激光測距儀的水平測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201711212021.X
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107727072A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 徐文
• 申請（專利權）人: 蘇州億帝電子科技有限公司
• 主分類號: G01C9/34
• 分類號: G01C9/34;G01C9/00
• 代理公司: 蘇州睿昊知識產權代理事務所(普通合伙)32277
• 代理人: 伍見

技術領域

本發明涉及水平測量，特別是涉及包括激光測距儀的水平測量裝置及其測量方法。

背景技術

水平儀是一種測量小角度的常用量具。在機械行業和儀表制造中，用于測量相對于水平位置的傾斜角、機床類設備導軌的平面度和直線度、設備安裝的水平位置和垂直位置等。按水平儀的外形不同可分為：萬向水平儀，圓柱水平儀，一體化水平儀，迷你水平儀，相機水平儀，框式水平儀，尺式水平儀；按水準器的固定方式又可分為：可調式水平儀和不可調式水平儀。

水平儀的水準管是由玻璃制成，水準管內壁是一個具有一定曲率半徑的曲面，管內裝有液體，當水平儀發生傾斜時，水準管中氣泡就向水平儀升高的一端移動，從而確定水平面的位置。水準管內壁曲率半徑越大，分辨率就越高，曲率半徑越小，分辨率越低，因此水準管曲率半徑決定了水平儀的精度。水平儀主要用于檢驗各種機床和工件的平面度、直線度、垂直度及設備安裝的水平位置等。特別是在測垂直度時，磁性水平儀可以吸咐在垂直工作面上，不用人工扶持，減輕了勞動強度，避免了人體熱量輻射帶給水平儀的測量誤差。

傳統技術存在以下技術問題：

現有的水平儀僅能夠測量是否水平，而不能夠準確地得出傾斜角度。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種水平測量裝置，既可以測量是否水平，還可以準確地得出傾斜角度。

一種水平測量裝置，包括：

第一基準板，所述第一基準板內設置有水平的第一水準管；

第二基準板，所述第二基準板內設置有水平的第二水準管；

連接板，所述連接板的一端與所述第一基準板垂直，所述連接板的該端與所述第一基準板的一端固定連接，所述連接板的另一端與所述第二基準板的一端鉸接，所述鉸接處位于所述第二基準板該端的中間；

激光測距儀，所述激光測距儀位于所述第一基準板與所述連接板固定連接的一端的中間；以及

鎖緊機構，所述鎖緊機構位于所述鉸接處。

上述水平測量裝置利用第二基準板的長度是已知的和所述激光測距儀到所述鉸接處的中心的距離是不變的從而也是已知的，加上一定的幾何關系的計算(余弦定理、平行線的內錯角相等和直角三角形中兩個銳角互余等等)，只需要一個激光測距儀，只需要測量一次，既可以測量是否水平，還可以準確地得出傾斜角度。

在另外的一個實施例中，所述鎖緊機構包括穿過所述連接板和所述第二基準板的螺栓和與所述螺栓螺紋配合的螺母。

在另外的一個實施例中，所述激光測距儀包括：

控制芯片；

與所述控制芯片相連的陀螺儀；

與所述控制芯片相連的激光測距傳感器，所述激光測距傳感器與激光發射器相連，所述激光測距傳感器還與激光接收器相連；

接收所述激光發射器發出的激光和所述激光接收器接收的激光的鏡片組；所述激光接收器包括接收所述鏡片組發射的激光的雪崩管。

在另外的一個實施例中，所述控制芯片的型號PIC32MX440F128HT-80I/PT。

在另外的一個實施例中，所述陀螺儀的型號為MPU6050。

在另外的一個實施例中，所述鏡片組包括物鏡和接收所述物鏡發射的激光的棱鏡組。

在另外的一個實施例中，所述棱鏡組包括至少兩個棱鏡，所述棱鏡之間膠合連接，所述棱鏡的膠合面鍍有分光膜。

在另外的一個實施例中，所述棱鏡的接收所述物鏡發射的激光的入射面鍍有增透膜。

在另外的一個實施例中，所述雪崩管的型號為AD500-9TO52S。

在另外的一個實施例中，所述激光測距儀還包括：顯示模塊，所述顯示模塊為透過式液晶顯示屏，所述透過式液晶顯示屏與所述鏡片組集成在一起。

在另外的一個實施例中，所述透過式液晶顯示屏的型號為TTR1F2031。

一種應用任一項所述的水平測量裝置的測量方法，包括：

將所述第一基準板放置在待測平面；

將所述第二基準板調整到水平，并將所述鎖緊機構鎖緊；

利用所述激光測距儀測量所述激光測距儀到所述第二基準板與所述連接板鉸接的一端的相對端的中心的距離；

判斷所述激光測距儀到所述第二基準板與所述連接板鉸接的一端的相對端的中心的距離是否等于預設距離；

若是，則所述待測平面水平；

若不是，獲取所述第二基準板的長度；

獲取所述激光測距儀到所述鉸接處的中心的距離；

利用以下公式計算所述待測平面的傾斜角