一種連通器式水平測量儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連通器式水平測量儀，屬于工程測量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。測量儀包括兩個結(jié)構(gòu)完全相同的測量單體和連通兩個測量單體的一根軟管；測量單體包括外殼、基座、按鈕、拉簧、推力軸、推桿、導(dǎo)向架、導(dǎo)向桿、端蓋、撓性連接管、彈性鎖緊桿、摩擦片、空間鉸接環(huán)、空間鉸接管、重塊、連桿和測量管；本發(fā)明通過空間鉸接架和空間鉸接環(huán)的形式使測量管在測量前處于自由狀態(tài)，在測量時由彈性鎖緊桿和摩擦片對其進(jìn)行鎖緊，保證測量管在測量時始終處于與水平面處于垂直的狀態(tài)，由此能保證測量的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種連通器式水平測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)明涉及一種水平測量儀，具體涉及一種連通器式水平測量儀，屬于工程測量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在裝修工程中，安裝地板時需要測量地面的水平度，尤其是對于兩點間的相對高度尤為重要。采用高精度激光測量儀器能達(dá)到目的，但是其成本過高。簡單的水平尺測量能力有限，無法測量相距太近或太遠(yuǎn)的兩點。
[0003]現(xiàn)有的水平測量一般采用參照點或中介點迂回反折多次性續(xù)接的測量方式，由于沒有專用的一次性直接測量裝置，因而費時費力，測量誤差大。中國專利公開了一種“連通器式水平儀”(專利號92229117)，它利用左水平器和右水平器中豎向液道體的水平液面高度差,可顯示出檢測的水平高度差,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種連通器式水平測量儀，利用連通器原理實現(xiàn)變間距測量兩點或多點之間相對高度，其成本低且能滿足測量精度要求。
[0005]一種連通器式水平測量儀，包括兩個結(jié)構(gòu)完全相同的測量單體和連通兩個測量單體的一根軟管，其中，測量單體包括外殼、基座、按鈕、拉簧、推力軸、推桿、導(dǎo)向架、導(dǎo)向桿、端蓋、撓性連接管、彈性鎖緊桿、摩擦片、空間鉸接環(huán)、空間鉸接管、重塊、連桿和測量管；
[0006]其中:空間鉸接管的一端固定連接開有中心孔的重塊，空間鉸接管另一端的外圓周面為球形面，空間鉸接管的外圓周面上開有軸向的矩形通槽，用于觀察外管的刻度；測量管由外管、內(nèi)管、橡膠膜和橡膠塞組成；外管為帶有刻度的玻璃管，其封閉端為球形面；內(nèi)管是由一根直通管和直通管同心的環(huán)形體形成的整體結(jié)構(gòu)，環(huán)形體與直通管上半部分的外圓周形成一個環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)安裝橡膠塞，外管的開口端與內(nèi)管的環(huán)形體固定連接成一體并將開口端密封，內(nèi)管的直通管伸入外管內(nèi)并與外管的底部留有間隙，橡膠塞上開有通氣孔使外管的密封區(qū)域與外界貫通，橡膠塞的上方安裝橡膠膜；
[0007]在測量單體中，按鈕通過基座活動安裝在外殼上，拉簧安裝在外殼的內(nèi)側(cè)，其一端固定在按鈕上，另一端固定在基座上，拉簧為按鈕的轉(zhuǎn)動提供回復(fù)力；空間鉸接環(huán)通過兩個鉸接點與外殼內(nèi)側(cè)鉸接，空間鉸接管為球形面的一端與空間鉸接環(huán)的內(nèi)側(cè)的兩個鉸接點鉸接,上述兩處鉸接點的連線互相垂直,空間鉸接管能夠在外殼內(nèi)部實現(xiàn)360度自由擺動；
[0008]按鈕上固定連接有推力軸和連桿，推力軸位于按鈕兩側(cè)面的外側(cè)，連桿位于按鈕兩側(cè)面之間，彈性鎖緊桿的一端穿過連桿，另一端穿過空間鉸接環(huán)，此端固定連接摩擦片；
[0009]推桿的一端與推力軸接觸，另一端與導(dǎo)向架的底面固定，端蓋的底面上固定連接有導(dǎo)向桿，固定在撓性連接管上的導(dǎo)向架通過導(dǎo)向桿實現(xiàn)導(dǎo)向，端蓋固定連接在外殼的內(nèi)頂面；
[0010]按鈕的轉(zhuǎn)動使彈性鎖緊桿帶動摩擦片接近或遠(yuǎn)離空間鉸接管的球形面，同時通過推桿推動導(dǎo)向架沿導(dǎo)向桿拉伸或壓縮撓性連接管；摩擦片與鉸接管的球形面相接觸的表面也為球形面，有利于摩擦片對空間鉸接管進(jìn)行接觸限位；
[0011]撓性連接管的一端穿過端蓋連接軟管，另一端與測量管中的直通管連接；
[0012]測量管整體通過外管套裝在空間鉸接管內(nèi)部，外管與空間鉸接管之間為滑動配合；
[0013]兩個測量單體通過軟管連接在一起，在兩個測量單體的測量管和軟管內(nèi)充水，由此構(gòu)成一個完整的水平測量儀。
[0014]測量過程:首先，分別將兩個測量單體分別置于待測量的位置，測量單體外殼的底面與地面接觸；測量前，按鈕向下閉合，此時彈性鎖緊桿上的摩擦片離開空間鉸接管，不對空間鉸接管的位移產(chǎn)生限制，同時，測量管在推桿和導(dǎo)向架的支撐下沿導(dǎo)向桿向上移動，目的是保持測量管的底面不與地面發(fā)生接觸；由于空間鉸接管能相對于外殼自由擺動，在重力的作用下，空間鉸接管連同重塊能保持相對水平面的垂直狀態(tài)，由此可確保測量時的測量基準(zhǔn)；此時反向按動按鈕，連桿推動彈性鎖緊桿接近空間鉸接管，通過摩擦片的作用將空間鉸接管固定，保證空間鉸接管和外殼相對靜止，于此同時，導(dǎo)向架下降，測量管在撓性管的連接下沿空間鉸接管的內(nèi)壁開始下滑，直到測量管外管的底面接觸地面測量點。在外管接觸地面之前，摩擦片已將空間鉸接管固定。大氣壓力通過橡膠膜和通氣孔作用在兩個測量單體中的液面上，連通器作用開始發(fā)揮，使兩者液面高度保持一致，若地面高度不一樣，各自刻度差生差值。此時讀取兩個測量單體測量管上的液位讀數(shù)差，即可測得兩測量點之間的相對高度。
[0015]如果需要測量多點的高度差，只需要連接對應(yīng)數(shù)量的測量單體通過軟管連接在一起進(jìn)行測量即可。
[0016]有益效果:
[0017]1、本發(fā)明通過空間鉸接架和空間鉸接環(huán)的形式使測量管在測量前處于自由狀態(tài)，在測量時由彈性鎖緊桿和摩擦片對其進(jìn)行鎖緊，保證測量管在測量時始終處于與水平面處于垂直的狀態(tài)，由此能保證測量的準(zhǔn)確性。
[0018]2、本發(fā)明的摩擦片與空間鉸接管的球形面相接觸的表面為球形面，使摩擦片在與空間鉸接管接觸時發(fā)生面接觸，可以使摩擦片對空間鉸接管實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，不會因為摩擦片的作用力對空間鉸接管的重力定位產(chǎn)生影響，進(jìn)而確保了測量的準(zhǔn)確性。
[0019]3、本發(fā)明通過按鈕不僅能控制對空間鉸接環(huán)的鎖緊以及對測量管的釋放，同時能實現(xiàn)對上述兩個過程時序的控制，由此避免了使用復(fù)雜的測量和校準(zhǔn)設(shè)備，使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本大大降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)外形示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的測量單體除去外殼后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明按鈕與空間鉸接環(huán)、空間鉸接管的空間位置示意圖。
[0025]圖6是本發(fā)明空間鉸接環(huán)與彈性鎖緊桿以及連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。[0026]圖7是本發(fā)明空間鉸接環(huán)、空間鉸接管與外殼的安裝關(guān)系示意圖。
[0027]圖8是本發(fā)明撓性連接管與測量管的安裝關(guān)系示意圖。
[0028]圖9是本發(fā)明測量管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖10是本發(fā)明的工作原理示意圖(摩擦片與空間鉸接管處于分離狀態(tài))。
[0030]圖11是本發(fā)明的工作原理示意圖(摩擦片與空間鉸接管處于結(jié)合狀態(tài))
[0031]圖12是本發(fā)明的工作原理示意圖(彈性鎖緊桿發(fā)生彈性變形)
[0032]其中，1-測量單體，2-軟管，3-基座、4-按鈕、5-拉簧、6_推力軸、7_推桿、8_導(dǎo)向架、9-導(dǎo)向桿、10-端蓋、11-撓性連接管、12-彈性鎖緊桿、13-摩擦片、14-空間鉸接環(huán)、15-空間鉸接管、16-重塊、17-外管、18-內(nèi)管、19-連桿、20-外殼、21-橡膠膜、22-橡膠塞。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0034]如附圖2所示，本發(fā)明提供了一種連通器式水平測量儀，包括兩個結(jié)構(gòu)完全相同的測量單體I和連通兩個測量單體的一根軟管2，其中，如附圖3所示，測量單體I包括外殼20、基座3、按鈕4、拉簧5、推力軸6、推桿7、導(dǎo)向架8、導(dǎo)向桿9、端蓋10、撓性連接管11、彈性鎖緊桿12、摩擦片13、空間鉸接環(huán)14、空間鉸接管15、重塊16、連桿19和測量管；
[0035]其中:空間鉸接管15的一端固定連接開有中心孔的重塊16，空間鉸接管15另一端的外圓周面為球形面，空間鉸接管15的外圓周面上開有軸向的矩形通槽，用于觀察外管17的刻度；如附圖9所示，測量管由外管17、內(nèi)管18、橡膠膜21和橡膠塞22組成；外管17為帶有刻度的玻璃管，其封閉端為球形面；內(nèi)管18是由一根直通管和直通管同心的環(huán)形體形成的整體結(jié)構(gòu)，環(huán)形體與直通管上半部分的外圓周形成一個環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)安裝橡膠塞22，外管17的開口端與內(nèi)管18的環(huán)形體固定連接成一體并將開口端密封，內(nèi)管18的直通管伸入外管內(nèi)并與外管的底部留有間隙，橡膠塞22上開有通氣孔使外管17的密封區(qū)域與外界貫通，橡膠塞22的上方安裝橡膠膜21 ；
[0036]在測量單體I中，如附圖4所示，按鈕4通過基座3活動安裝在外殼20上，拉簧5安裝在外殼的內(nèi)側(cè)，其一端固定在按鈕4上，另一端固定在基座3上，拉簧5為按鈕4的轉(zhuǎn)動提供回復(fù)力；如附圖7所示，空間鉸接環(huán)14通過兩個鉸接點與外殼20內(nèi)側(cè)鉸接，空間鉸接管15為球形面的一端與空間鉸接環(huán)14的內(nèi)側(cè)的兩個鉸接點鉸接，上述兩處鉸接點的連線互相垂直，空間鉸接管15能夠在外殼20內(nèi)部實現(xiàn)360度自由擺動；
[0037]如附圖6所示，按鈕4上固定連接有推力軸6和連桿19，推力軸6位于按鈕4兩側(cè)面的外側(cè)，連桿19位于按鈕4兩側(cè)面之間，彈性鎖緊桿12的一端穿過連桿19，另一端穿過空間鉸接環(huán)14，此端固定連接摩擦片13 ；
[0038]如附圖3所示，推桿7的一端與推力軸6接觸，另一端與導(dǎo)向架8的底面固定，端蓋10的底面上固定連接有導(dǎo)向桿9，固定在撓性連接管11上的導(dǎo)向架8通過導(dǎo)向桿9實現(xiàn)導(dǎo)向，端蓋10固定連接在外殼20的內(nèi)頂面；
[0039]按鈕4的轉(zhuǎn)動使彈性鎖緊桿12帶動摩擦片13接近或遠(yuǎn)離空間鉸接管15的球形面，同時通過推桿7推動導(dǎo)向架8沿導(dǎo)向桿9拉伸或壓縮撓性連接管11 ;摩擦片13與鉸接管15的球形面相接觸的表面也為球形面，有利于摩擦片13對空間鉸接管15進(jìn)行接觸限位；[0040]撓性連接管11的一端穿過端蓋10連接軟管2，另一端與測量管中的直通管連接；
[0041]測量管整體通過外管17套裝在空間鉸接管15內(nèi)部，外管17與空間鉸接管15之間為滑動配合；
[0042]如附圖2所示，兩個測量單體I通過軟管2連接在一起，在兩個測量單體I的測量管和軟管2內(nèi)充水，由此構(gòu)成一個完整的水平測量儀。
[0043]測量過程:首先，分別將兩個測量單體I分別置于待測量的位置，測量單體I外殼20的底面與地面接觸；如附圖10所示，測量前，按鈕3向下閉合，即按鈕3逆時針轉(zhuǎn)動30度，此時彈性鎖緊桿12上的摩擦片13與空間鉸接管15處于分離狀態(tài)，摩擦片13不對空間鉸接管15的擺動產(chǎn)生限制，同時，測量管在推桿7和導(dǎo)向架8的支撐下沿導(dǎo)向桿9向上移動，目的是保持測量管的底面不與地面發(fā)生接觸；由于空間鉸接管15能相對于外殼20自由擺動，在重力的作用下，空間鉸接管15連同重塊16能保持相對水平面的垂直狀態(tài)，由此可確保測量時的測量基準(zhǔn)；如附圖11所示，此時反向按動按鈕3，即按鈕3順時針旋轉(zhuǎn)，連桿19推動彈性鎖緊桿12接近空間鉸接管15，按鈕轉(zhuǎn)動30度后，摩擦片13與空間鉸接管15接觸并限制其擺動，圖附圖12所示，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)按鈕3，連桿19迫使彈性鎖緊桿12產(chǎn)生彈性變形，變形力使摩擦片13將空間鉸接管15不斷壓緊，保證空間鉸接管15和外殼20處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，與此同時，導(dǎo)向架8下降，測量管在撓性連接管11的連接下沿空間鉸接管15的內(nèi)壁開始下滑，直到測量管外管17的底面接觸地面測量點。在外管17接觸地面之前，摩擦片13已將空間鉸接管15壓緊限位。大氣壓力通過橡膠膜21和通氣孔作用在兩個測量單體中的液面上，連通器作用開始發(fā)揮，若地面高度不一樣，各自刻度差生差值。此時讀取兩個測量單體I測量管上的液位讀數(shù)差，即可測得兩測量點之間的相對高度，其測量原理如附圖1所示。
[0044]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種連通器式水平測量儀，其特征在于，包括兩個結(jié)構(gòu)完全相同的測量單體(I)和連通兩個測量單體(I)的一根軟管(2)，測量單體(I)包括外殼(20)、基座(3)、按鈕(4)、拉簧(5)、推力軸(6)、推桿(7)、導(dǎo)向架(8)、導(dǎo)向桿(9)、端蓋(10)、撓性連接管(11)、彈性鎖緊桿(12)、摩擦片(13)、空間鉸接環(huán)(14)、空間鉸接管(15)、重塊(16)、連桿(19)和測量管； 其中:空間鉸接管(15)的一端固定連接開有中心孔的重塊(16)，空間鉸接管(15)另一端的外圓周面為球形面，空間鉸接管(15)的外圓周面上開有軸向的矩形通槽； 按鈕(4)通過基座(3)活動安裝在外殼(20)上，拉簧(5)安裝在外殼(20)的內(nèi)側(cè)，其一端固定在按鈕(4)上，另一端固定在基座(3)上，拉簧(5)為按鈕(4)的轉(zhuǎn)動提供回復(fù)力；空間鉸接環(huán)(14)通過兩個鉸接點與外殼(20)內(nèi)側(cè)鉸接，空間鉸接管(15)為球形面的一端與空間鉸接環(huán)(14)的內(nèi)側(cè)的兩個鉸接點鉸接，上述兩處鉸接點的連線互相垂直，空間鉸接管(15)能夠在外殼(20)內(nèi)部實現(xiàn)360度自由擺動； 按鈕(4)上固定連接有推力軸(6)和連桿(19)，推力軸(6)位于按鈕(4)兩側(cè)面的外偵牝連桿(19)位于按鈕(4)兩側(cè)面之間，彈性鎖緊桿(12)的一端穿過連桿(19)，另一端穿過空間鉸接環(huán)(14)，此端固定連接摩擦片(13)； 推桿(7)的一端與推力軸(6)接觸,另一端與導(dǎo)向架(8)的底面固定,端蓋(10)的底面上固定連接有導(dǎo)向桿(9)，固定在撓性連接管(11)上的導(dǎo)向架(8)通過導(dǎo)向桿(9)實現(xiàn)導(dǎo)向，端蓋(10)固定連接在外殼(20)的內(nèi)頂面； 按鈕(4)的轉(zhuǎn)動使彈性鎖緊桿(12)帶動摩擦片(13)接近或遠(yuǎn)離空間鉸接管(15)的球形面，同時通過推桿(7)推動導(dǎo)向架(8)沿導(dǎo)向桿(9)拉伸或壓縮撓性連接管(11)； 撓性連接管(11)的一端穿過端蓋(10)連接軟管(2)，另一端與測量管中的直通管連接；測量管整體套裝在空間鉸接管(15)內(nèi)部且與空間鉸接管(15)之間為滑動配合； 兩個測量單體(I)通過軟管(2 )連接在一起，在兩個測量單體(I)的測量管和軟管(2 )內(nèi)充水，由此構(gòu)成一個完整的水平測量儀。
2.如權(quán)利要求1所述的連通器式水平測量儀，其特征在于，所述測量管由外管(17)、內(nèi)管(18)、橡膠膜(21)和橡膠塞(22)組成；外管(17)為帶有刻度的玻璃管，其封閉端為球形面；內(nèi)管(18)是由一根直通管和直通管同心的環(huán)形體形成的整體結(jié)構(gòu)，環(huán)形體與直通管上半部分的外圓周形成一個環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)安裝橡膠塞(22)，外管(17)的開口端與內(nèi)管(18)的環(huán)形體固定連接成一體并將開口端密封，內(nèi)管(18)的直通管伸入外管內(nèi)并與外管的底部留有間隙，橡膠塞(22)上開有通氣孔使外管(17)的密封區(qū)域與外界貫通，橡膠塞(22)的上方安裝橡膠膜(21)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連通器式水平測量儀，其特征在于，所述摩擦片(13)與鉸接管(15)的球形面相接觸的表面為球形面。
【文檔編號】G01C5/04GK103575253SQ201310575229
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】何松, 李和言 申請人:北京理工大學(xué)