專利名稱：地表粗糙度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高度測量裝置，特別是一種用于測量路面、田地表面粗糙度的裝置。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)90年代美國人Ali Salch(1993)提出鏈條法用于測定地面粗糙度。中國發(fā)明專利申請03114152. 8公開一種與鏈條法相類似土壤粗糙度的測量方法。該專利申請包括以下的步驟1)在目標(biāo)土地內(nèi)隨機(jī)取樣，隨機(jī)固定兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間距離為L ;2)在固定兩 點(diǎn)所在的直線上，用無彈性軟繩緊貼土壤的粗糙面放平，獲取兩點(diǎn)間軟繩拉直的距離L'；3)依次類推測定每個樣方；4)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)得出每個樣方的土壤粗糙度Ci = Li' /L(i=1、2、3. . . η)，然后得出整片目標(biāo)土地的土壤粗糙度。為克服前述土地粗糙度測量裝置的不足，本實(shí)用新型人曾在中國發(fā)明專利申請200810083194. O和中國發(fā)明專利200910161433. 4中公開過兩種用測針進(jìn)行土地粗糙度測定的裝置。其中200810083194. O專利申請公開的裝置是的裝置是在一個框架上固定有一個支點(diǎn)，框架上還分別設(shè)置至少兩個與固定測臂平行且可沿框架的上下邊框運(yùn)動的測針和可測量測針高度變化的高度指示。這一裝置在進(jìn)行土地粗糙度測定時(shí)，對地表垂直方向的起伏狀況測定比較準(zhǔn)確，但是對測量過程中水平方向的位置確定不是很方便，其主要不足是在測量過程中所使用的參考水平面是由一個固定的盛水容器來確定，由于測定裝置支點(diǎn)的變化，其水平面的位置也隨之變化，因此在結(jié)果計(jì)算中需要進(jìn)行“零”點(diǎn)校正，從而限制了該裝置的推廣和使用。。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足，能夠提供不同測定點(diǎn)之間垂直方向相同參考點(diǎn)的土地粗糙度測定裝置。本實(shí)用新型的地表粗糙度測量裝置包括一個垂直的框架，在垂直的框架上有用于設(shè)置多個等距放置的測針并可使各測針沿垂直方向上下移動的裝置，在用于設(shè)置測針的裝置中放置有測針，在裝置中還設(shè)置有一個水平框架，垂直框架與水平框架上的滑軌配合，使垂直框架可沿滑軌運(yùn)動，水平框架下設(shè)置有三個支架，其中的至少有一個支架可沿垂直方向調(diào)整其高度。本實(shí)用新型地表粗糙度測量裝置中的水平框架上可設(shè)置有兩個相互不平行的水平儀，這樣可以方便使用。本實(shí)用新型的地表粗糙度測量裝置的水平框架的滑軌上設(shè)置有刻度，通過所設(shè)置的這一刻度可以在具體測量中直觀確定垂直框架的位置。本實(shí)用新型的地表粗糙度測量裝置中，在垂直框架上固定有一個刻度板，通過所在垂直框架上設(shè)置的這一刻度板可以得到地表凹凸的讀數(shù)，使整個測量更為簡便。在垂直框架上且位于刻度板的上緣之上和刻度板下緣之下各固定有一其上帶有與測針配合的孔洞的測針設(shè)置板，并由這兩個測針設(shè)置板構(gòu)成用于設(shè)置測針的裝置。這里所述的放置測針的孔洞的直徑稍大于測針，以便測針測量時(shí)可以不受阻礙地垂直運(yùn)動。本實(shí)用新型的裝置中由于有一個水平框架，可根據(jù)地面的情況，通過調(diào)節(jié)其下的支架進(jìn)行調(diào)整，使其處于水平位置，因此這一水平框架提供一個參考水平面，在進(jìn)行測量時(shí)垂直框架可在水平框架上移動，水平框架同時(shí)可以為垂直框架上設(shè)置的測針在測量時(shí)提供一個共同的參考平面，便于比較不同測針的垂直高度。其次，本實(shí)用新型的通過設(shè)置于水平框架上的滑軌與垂直框架配合，使垂直框架可沿水平面運(yùn)動，并在這一過程中保持其測針始終處于垂直狀態(tài)。第三，本實(shí)用新型中由于在垂直框架上固定有一個刻度板，這樣在測針測量時(shí)可以直觀顯示出測針的高度，從而計(jì)算出地表粗糙度。第四，本實(shí)用新型設(shè)置有測針控制裝置，可以很方便的控制測針，便于進(jìn)行測量。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)如下I.由于在本實(shí)用新型的裝置中設(shè)置了一個水平面，提供了測定點(diǎn)之間垂直方向的相同參考點(diǎn)，從而巧妙的把各測定點(diǎn)的數(shù)值與參考的水平面位置相結(jié)合，得到相關(guān)測量數(shù)據(jù)。 2.由于本實(shí)用新型中配置了反映地表凹凸變化的活動測針，使本實(shí)用新型可以較為方便而精確地進(jìn)行地表粗糙度的測量。3.由于本實(shí)用新型中在水平框架上設(shè)置了兩個相互不平行的水平儀，特別是當(dāng)設(shè)置有兩個相互垂直的水平儀時(shí)，可在測量時(shí)調(diào)整水平框架的水平更為簡便。4.由于本實(shí)用新型設(shè)置了標(biāo)有刻度的刻度板，可以很方便的對各測定點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)。5.本實(shí)用新型設(shè)置了滑軌，可以使測針在水平面上自由滑動，即保證了測量的準(zhǔn)確度，同時(shí)也更加方便測量作業(yè)。6.本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能夠滿足不同測量精度的要求?？梢愿鶕?jù)測量精度的要求，選取測定點(diǎn)的間距。7.本實(shí)用新型裝置采用的測針法測量，其測量精度相對較高，8.本實(shí)用新型裝置造價(jià)低廉，制作容易，而且裝置簡單，方便攜帶，特別適合野外工作的需要。

附圖為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例示意圖，其中圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是垂直框架結(jié)構(gòu)圖，圖3為測針和多個測針在刻度板上安裝的示意圖，其中的左圖為一個測針的示意圖，右圖為多個測針在刻度板上安裝的示意圖，圖4是刻度板示意圖。在上述圖中1為垂直框架，2為測針控制器，3為刻度板，4測針，5為設(shè)于水平框架6上帶刻度的滑軌，6為水平框架，7為設(shè)置于水平框架6下的支架。在圖中的水平框架6上可設(shè)置兩個相互不平行的水平儀，特別是設(shè)置兩個相互垂直的水平儀，但這一內(nèi)容在圖中未畫出。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以下結(jié)合實(shí)施例與附圖詳細(xì)解說[0022]附圖給出的本實(shí)用新型實(shí)施例中，垂直框架2用截面為方型或圓形的型材制成，其寬度是55cm，高度是35cm?？潭劝?固定在垂直框架I上。在垂直框架上且位于刻度板的上緣之上和刻度板下緣之下各固定有一個型材，在這兩個型材上均有孔，其孔徑稍大于測針的直徑，各孔的間隔為2cm，共25個孔，用來控制測針垂直活動，在測針的上端，設(shè)置測針控制器2，用來在測針測量時(shí)提起或放開測針。用高度為30cm金屬棒制成的測針4分別穿在這些孔中，共25根測針。由于孔的直徑稍大于測針的外徑，因此測針可以在孔中上下自由活動?？潭劝?上標(biāo)有刻度，參見圖4。垂直框架I的兩個邊的底端部分別與兩側(cè)裝有滑軌5的水平框架6垂直配合，并使垂直框架可以在水平框架6的平面上前后平行滑動，滑軌上5設(shè)有刻度。支架7固定在水平框架6之下，用來支撐測量裝置離開地表，三個支架中至少有一個可沿支架的垂直方向調(diào)整其高度，這樣在實(shí)際的測量時(shí)可使水平框架6平面調(diào)整到水平，以構(gòu)成參考的水平面。本實(shí)用新型中垂直框架I上可采用V形滑塊與滑軌5上的V形的滑軌配合，或者垂直框架I上采用燕尾形滑塊與滑軌5上的燕尾形滑軌相配合。本實(shí)用新型的測針4可以用粗鐵絲制成，也可以用有刻度標(biāo)示的木料、塑料或其 它材料制成。測針的上端可制成一個較大頭部，用鐵絲制成時(shí)也可如圖示折一個小小的橫端，以便其不會從測針控制器2的孔中脫落。另外可在框架I上端的型材上設(shè)置一個用于約束測針控制器2的裝置，最簡單的方法可采用一個普通的夾子在測針控制器2與框架I上端接觸時(shí)將測針控制器2固定。把垂直框架I豎直放在水平的平面上，放開測針自由落下，在測針4和刻度板3“零線”重合的位置進(jìn)行標(biāo)記。進(jìn)行測量時(shí)，先選定需要測定的地表，用測針控制裝置2固定測針4在垂直框架I上端，把裝置輕輕放在需要測定的地表，調(diào)整支架7，使水平框架6平面水平，并不低于地表土壤的最高處；調(diào)整垂直框架I的位置，從水平框架6的一端開始測量；松開測針控制裝置2，使各測針自由落下。記錄測針4標(biāo)記的位置在刻度板3上的讀數(shù)，零線上部讀數(shù)為正數(shù)，下部為負(fù)數(shù)。根據(jù)測量的需要，選擇每個測量小區(qū)的重復(fù)數(shù)。數(shù)據(jù)處理以每次測量裝置固定時(shí)(即一個測定點(diǎn))測定的數(shù)據(jù)為一個計(jì)算單位，輸入測定的數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法直接計(jì)算測定數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)誤(standard error, se)。地表粗糙度系數(shù)(R):地表粗糙度系數(shù)用下式計(jì)算R= 10 X Se。
權(quán)利要求1.地表粗糙度測量裝置，包括ー個垂直的框架，在垂直的框架上有用于設(shè)置多個等距放置的測針并可使各測針沿垂直方向上下移動的裝置，在用于設(shè)置測針的裝置中放置有測針，其特征在于裝置中還設(shè)置有ー個水平框架，垂直框架與水平框架上的滑軌配合，使垂直框架可沿滑軌運(yùn)動，水平框架下設(shè)置有三個支架，其中的至少有ー個支架可沿垂直方向調(diào)整其高度。
2.權(quán)利要求I所述的地表粗糙度測量裝置，其特征在于水平框架上設(shè)置有兩個相互不平行的水平儀。
3.權(quán)利要求I或2所述的地表粗糙度測量裝置，其特征在于水平框架的滑軌上設(shè)置有刻度。
4.權(quán)利要求3所述的地表粗糙度測量裝置，其特征在于垂直框架上固定有一個刻度板，在垂直框架上且位于刻度板的上緣之上和刻度板下緣之下各固定有一其上帯有與測針配合的孔洞的測針設(shè)置板，并由這兩個測針設(shè)置板構(gòu)成用于設(shè)置測針的裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種用于測量路面、田地表面粗糙度的裝置。本實(shí)用新型的地表粗糙度測量裝置包括一個垂直的框架，在垂直的框架上有用于設(shè)置多個等距放置的測針并可使各測針沿垂直方向上下移動的裝置，在用于設(shè)置測針的裝置中放置有測針，在裝置中還設(shè)置有一個水平框架，垂直框架與水平框架上的滑軌配合，使垂直框架可沿滑軌運(yùn)動，水平框架下設(shè)置有三個支架，其中的至少有一個支架可沿垂直方向調(diào)整其高度。
文檔編號G01B5/28GK202547578SQ201220142978
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者柴強(qiáng), 牛伊寧, 黃高寶 申請人:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)