[實用新型]一種可輔助鉛垂的水準尺

有效

• 申請號: 201720201104.8
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN206488774U
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 史正;高壯;焦鈺;王杰
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04;G01C15/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司37252
• 代理人: 陳海濱

技術領域

本實用新型涉及一種用于幾何水準測量的水準尺，具體涉及一種可輔助鉛垂、并借以提高測量精度的水準尺。

背景技術

現有的水準尺包括水準尺桿體，水準尺桿體上設置有圓水準器，立尺員使用時需根據圓水準器保證水準尺桿體保持鉛垂。然而實際使用過程中，需要兩個立尺員分別操作兩個水準尺，當觀測員讀數時，立尺員可能會因為某些因素導致水準尺傾斜，此時根據兩水準尺的傾斜情況得到不同誤差的測量結果。兩水準尺的傾斜包括以下三種情況：

(1)前尺鉛垂，后尺傾斜，設后尺讀數為a，真實讀數為a′，前尺讀數為b，θ為水準尺傾斜角，

則：a′＝a×cos(θ),

所以：Δh＝h_實-h_測＝(a′-b)-(a-b)＝a×(cos(θ)-1)。

(2)前尺傾斜，后尺鉛垂；設前尺讀數為a，真實讀數為b′，后尺讀數為a，θ為水準尺傾斜角，

則：b′＝b×cos(θ),

所以：Δh＝h_實-h_測＝(a-b′)-(a-b)＝b×(1-cos(θ))。

(3)前后兩尺都傾斜，設后尺讀數為a，真實讀數為a′；設前尺讀數為b，真實讀數為b′；θ為水準前尺傾斜角，θ′為水準后尺傾角

則：a′＝a×cos(θ),b′＝b×cos(θ′),

所以：Δh＝h_實-h_測＝(a′-b′)-(a-b)＝a×(cos(θ)-1)+b×(1-cos(θ′))。

由上述可知，由水準尺傾斜帶來的高差是關于水準尺讀數和水準尺傾斜角的函數關系。當水準尺傾斜角度在一定的范圍時，對高差觀測影響較小，我們可以忽略不計，我們假定在(0°～α°)范圍時，水準尺傾斜對觀測高差的影響可以忽略不計，當水準尺傾斜角度超過α°時，水準尺傾斜對觀測高差有影響，這時需要立尺員及時調整水準尺。但是立尺員在立尺過程中，一般水準尺傾斜角度較大時，立尺人員才能發現，很難及時迅速的做出調整，降低了觀測的精度、提高了觀測誤差，不能滿足精度指標。

實用新型內容

為了解決現有技術中立尺員使用水準尺時常因無法一直觀察圓水準器導致觀測誤差較大，測量精度低的問題，本實用新型提供一種可輔助鉛垂的水準尺。

本實用新型提供的一種可輔助鉛垂的水準尺，包括水準尺桿體，所述水準尺桿體上設置有水平件，所述水平件包括圓水準器。所述水平件還包括水平提醒裝置，所述水平提醒裝置包括傾角傳感器和三軸數字陀螺儀傳感器，傾角傳感器和三軸數字陀螺儀傳感器均連接有單片機的模擬量轉數字量模塊；所述單片機還連接有蜂鳴器和顯示屏。

優選的，所述傾角傳感器為MMA7361傾角傳感器。

優選的，一種可輔助鉛垂的水準尺還包括立尺支架，所述立尺支架包括呈錐臺狀的支撐架，所述支撐架上設置有上通孔和下通孔，所述下通孔內設置有橡膠圓環，所述上通孔上設置有多個向外延伸的螺孔，各螺孔上旋有調節螺絲。所述下通孔上設置有橡膠圓環，橡膠圓環彈性大，可以使水準尺桿體緊固在下通孔上；所述上通孔的螺孔上設置有調節螺絲，立尺員可以通過調節螺絲調節水準尺桿體的傾斜角度，并使調節好后的水準尺桿體保持不動。

本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果：

上述一種可輔助鉛垂的水準尺，立尺員使用時可以根據圓水準器使水準尺桿體保持鉛垂，當觀測員進行讀數或其它操作時，需保持水準尺桿體盡可能鉛垂，若水準尺桿體此時傾斜較大，水平提醒裝置中的蜂鳴器可以報警提示，以防止測量誤差大的狀況發生，也可讀數時同時讀取水準尺桿體的傾斜角度，用于測量的數據處理。

附圖說明

圖1是一種可輔助鉛垂的水準尺的剖視圖。

圖2是圓水準器的透視圖。

圖3是立尺支架的立體結構示意圖。

1圓水準器；2氣泡；3蜂鳴器；4上通孔；41螺孔；5下通孔；6顯示屏；7三軸數字陀螺儀傳感器；8傾角傳感器；9單片機。

具體實施方式

下面結合圖1對本實用新型進行詳細說明。