[發(fā)明專利]水平度測量系統(tǒng)及水平度測量方法

有效

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• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109990761B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 楊煒達;呂小明;蔣蜀發(fā);吳國華
• 申請（專利權）人: 富泰華工業(yè)（深圳）有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 劉永輝;李艷霞

本發(fā)明提供一種水平度測量系統(tǒng)。所述水平度測量系統(tǒng)運用于水平度測量裝置。所述水平度測量裝置包括輔助軌道、測距單元以及角度測量單元。所述測距單元以及所述角度測量單元均安裝在所述輔助軌道上。所述測距單元安裝在所述輔助單元上并與所述輔助單元滑動連接。所述水平度測量系統(tǒng)包括坐標系建立模塊、測距控制模塊、數(shù)據擬合模塊、平面方程計算模塊、第一夾角計算模塊、角度測量控制模塊和第二夾角計算模塊。所述水平度測量系統(tǒng)用于計算得到被測面與絕對水平面之間的夾角，即被測面的水平度。本發(fā)明還提供一種測量平面水平度的方法。

技術領域

本發(fā)明涉及一種水平度測量系統(tǒng)，以及采用該水平度測量系統(tǒng)測量平面水平度的方法。

背景技術

水平度是指待測平面與絕對水平面的傾斜角度。常用的水平度測量儀器包括氣泡水平儀及電子式水平儀等。然而，這些水平度測量儀器測量時都需要跟待測平面直接接觸方能測出被測面的水平度，對于一些不便于直接接觸的待測面，常規(guī)的水平度測量儀器需要測出其水平度，存在一定的困難。

發(fā)明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種非接觸式的水平度測量系統(tǒng)及通過該水平度測量系統(tǒng)測量平面水平度的方法。

一種水平度測量方法，應用于一水平度測量裝置中，所述水平度測量裝置包括輔助軌道、測距單元以及角度測量單元，所述測距單元以及所述角度測量單元均安裝在所述輔助軌道上，該水平度測量方法包括：

以被測面為基準面，在空間中建立三維空間坐標系X-Y-Z，使所述被測面落于X軸與Y軸所確定的平面上并以所述輔助軌道所在平面作為參考平面；

控制所述測距單元沿輔助軌道運動，從而控制所述測距單元測量出輔助軌道與所述被測面在X、Y方向的高度變化，得到相應的(X，Z)及(Y，Z)數(shù)據；

通過線性擬合方法處理測得的數(shù)據，得到兩個直線函數(shù)，所述兩個直線函數(shù)的方程如下：

其中，a₁、a₂、b₁、b₂、c₁及c₂均為常數(shù)；

根據得到的兩個直線方程求取所述參考平面的平面方程，經由所述平面方程求取平面法向量；

計算法向量得到被測面和參考平面的夾角β；

控制所述角度測量單元測得所述參考平面與絕對水平面的之間的夾角γ；以及

利用絕對水平面、被測面以及參考平面之間的關系計算被測面與所述絕對水平面之間夾角α，α＝γ-β，從而得到所述被測面的水平度。

一種水平度測量系統(tǒng)，應用于一水平度測量裝置中，所述水平度測量裝置包括輔助軌道、測距單元以及角度測量單元，所述測距單元以及所述角度測量單元均安裝在所述輔助軌道上，該水平度測量系統(tǒng)包括：

坐標系建立模塊，以被測面為基準面，在空間中建立三維空間坐標系X-Y-Z，使所述被測面落于X軸與Y軸所確定的平面上并以所述輔助軌道所在平面作為參考平面；

測距控制模塊，控制所述測距單元沿輔助軌道運動，從而控制所述測距單元測量出輔助軌道與所述被測面在X、Y方向的高度變化，得到相應的(X，Z)及(Y，Z)數(shù)據；

數(shù)據擬合模塊，通過線性擬合方法處理測得的數(shù)據，得到兩個直線函數(shù)，所述兩個直線函數(shù)的方程下：

其中，a₁、a₂、b₁、b₂、c₁及c₂均為常數(shù)；