本發(fā)明涉及公路交通工程中的測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于測量立柱垂直度的測量裝置。

背景技術(shù)：

道路交通標(biāo)志、交通信號燈、路燈、外場監(jiān)控攝像機等交通設(shè)施在安裝使用時往往需要保證一定的安裝高度，在無法借用其他建筑或結(jié)構(gòu)物進(jìn)行安裝的情況下必須采用支撐結(jié)構(gòu)提高設(shè)施安裝高度，常見的包括懸臂式、門架式等等。其中，支撐結(jié)構(gòu)的桿件在施工安裝時必須保證一定的垂直度和水平度，上述指標(biāo)對于負(fù)載設(shè)施的工作穩(wěn)定性，整個系統(tǒng)的安全性和可靠性具有重要的影響。

因此，在道路設(shè)施的設(shè)計、施工、驗收和養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)中均需對支撐結(jié)構(gòu)桿件的垂直度進(jìn)行明確的要求和測試驗證，傳統(tǒng)的工程用便攜式垂直度測試儀器的輸出單位為°，與交通運輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中常用的單位mm/m并不一致，尤其是面對非均勻桿件，現(xiàn)有便攜式測量設(shè)備根本無法使用；而采用經(jīng)緯儀測試桿件垂直度不僅效率較低，在環(huán)境條件受限的區(qū)域還面臨無法使用的問題。

出于經(jīng)濟(jì)、便捷、準(zhǔn)確的考慮，開發(fā)一種適用于公路現(xiàn)場測試不同類型立柱、桿件等的垂直度指標(biāo)，并可得到符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的測試結(jié)果的便攜設(shè)備，是公路建設(shè)、驗收、養(yǎng)護(hù)單位的共同需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供用于測量立柱垂直度的測量裝置，以用于公路現(xiàn)場測量不同類型立柱、桿件等的垂直度指標(biāo)相關(guān)的參數(shù)，從而可得到符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的測試結(jié)果。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

一種用于測量立柱垂直度的測量裝置，包括規(guī)格相同的第一游標(biāo)卡尺和第二游標(biāo)卡尺、粗細(xì)均勻的連接桿及連接桿垂直度測量器，其中，

所述第一游標(biāo)卡尺可轉(zhuǎn)動地連接在所述連接桿的第一端部，用于卡住立柱上第一高度處的第一截面以測量第一寬度；

所述第二游標(biāo)卡尺可轉(zhuǎn)動地連接在所述連接桿的第二端部，用于卡住所述立柱上第二高度處的第二截面以測量第二寬度，所述第二端部和所述第一端部相對，且用于測量時所述第一游標(biāo)卡尺和所述第二游標(biāo)卡尺位于所述連接桿的軸線的同一側(cè)；

所述連接桿垂直度測量器設(shè)置在所述連接桿上，用于測量所述連接桿與垂直地面方向所成的夾角得到連接桿垂直度。

可選擇地，所述連接桿垂直度測量器包括量角器和鉛垂線，量角器被固定在所述連接桿上，其90度刻度線與所述連接桿的軸線平行，鉛垂線的固定端固定在所述量角器的圓心處。

可選擇地，所述連接桿垂直度測量器為角度傳感器。

可選擇地，所述第一游標(biāo)卡尺和所述第二游標(biāo)卡尺、所述連接桿垂直度測量器均設(shè)有電子器件，用于將測量結(jié)果形成電子數(shù)據(jù)。

可選擇地，還包括數(shù)據(jù)終端，用于接收表示所述第一游標(biāo)卡尺測得的第一寬度、所述第二游標(biāo)卡尺測得的第二寬度、和所述連接桿垂直度測量器測得的連接桿垂直度的電子數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。

可選擇地，所述數(shù)據(jù)終端與第一游標(biāo)卡尺，第二游標(biāo)卡尺、連接桿和連接桿垂直度測量器通過有線或無線連接。

可選擇地，所述數(shù)據(jù)終端包括數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于根據(jù)所述第一游標(biāo)卡尺測得的第一寬度、所述第二游標(biāo)卡尺測得的第二寬度、和所述連接桿垂直度測量器測得的連接桿垂直度得到所述立柱的垂直度。

可選擇地，所述數(shù)據(jù)終端還包括顯示單元，用于顯示所述數(shù)據(jù)處理單元得到的所述立柱的垂直度。

可選擇地，所述數(shù)據(jù)終端還包括GPS模塊，用于采集測量地點的經(jīng)緯度和高程信息。

可選擇地，所述立柱的垂直度包括立柱的中心線垂直度，其計算公式為：

C＝1000*tan(β-α)，

其中，α為立柱的表面垂直度，單位為度；C為立柱中心線垂直度，單位為mm/m；a1為第一寬度，a2為第二寬度，L為所述連接桿上分別連接所述第一游標(biāo)卡尺和第二游標(biāo)卡尺的兩個連接處之間的距離，單位為mm；β為連接桿垂直度，單位為度。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案的有益效果：

本發(fā)明提供的測量裝置包括兩個游標(biāo)卡尺，連接桿和連接桿垂直度測量器，結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，能快速地測出用于計算立柱垂直度的參數(shù)，從而可得到準(zhǔn)確實用、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的立柱垂直度，適用于采集不同類型立柱、桿件等的垂直度指標(biāo)。

同時，本發(fā)明還可采用數(shù)據(jù)終端，兩只游標(biāo)卡尺和角度傳感器的輸出結(jié)果通過數(shù)據(jù)終端中的數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行運算可以得到非均勻立柱的垂直度指標(biāo)，并將測試結(jié)果轉(zhuǎn)化為符合標(biāo)準(zhǔn)的單位，實現(xiàn)快速測量并電子化顯示數(shù)據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于測量立柱垂直度的測量裝置的示意圖；

圖2為例示性的游標(biāo)卡尺的示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的機械式連接桿垂直度測量器的示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于測量立柱垂直度的測量裝置的示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明一實施例提供了一種用于測量立柱垂直度的測量裝置，如圖1所示，該裝置包括規(guī)格相同的的第一游標(biāo)卡尺1和第二游標(biāo)卡尺2、粗細(xì)均勻的連接桿3及連接桿垂直度測量器4。

第一游標(biāo)卡尺1可轉(zhuǎn)動地連接在連接桿3的第一端部，用于卡住立柱第一高度處的第一截面以測量第一寬度。

第二游標(biāo)卡尺2可轉(zhuǎn)動地連接在連接桿3的第二端部，用于卡住立柱第二高度處的第二截面以測量第二寬度，第二端部和第一端部相對，且用于測量時第一游標(biāo)卡尺1和第二游標(biāo)卡尺2位于連接桿3的軸線的同一側(cè)。

一種例示性的游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其用來測量立柱截面寬度的主要結(jié)構(gòu)是固定卡爪11和游動卡爪12，兩者之間的空間卡住立柱后，就能得到立柱截面寬度的數(shù)據(jù)?？ㄗ『笈c連接桿3相連之處也就不再移動，因此連接桿3兩端固定，連接桿垂直度不再變化。同時第一游標(biāo)卡尺1和第二游標(biāo)卡尺2的規(guī)格相同，位于連接桿3的軸線的同一側(cè)，且連接桿3粗細(xì)均勻，因此第一截面的第一寬度、第二截面的第二寬度和連接桿上分別連接第一游標(biāo)卡尺和第二游標(biāo)卡尺的兩個連接處之間的距離、連接桿垂直度就能反映并據(jù)此計算出立柱的表面垂直度和中心線垂直度。游標(biāo)卡尺還可以包括電子器件13，用于將測量結(jié)果轉(zhuǎn)化為電子數(shù)據(jù)，從而可以傳輸?shù)揭恍┯嬎阍O(shè)備中進(jìn)行存儲計算，當(dāng)然，游標(biāo)卡尺也可以不包括電子器件，直接通過刻度顯示測量結(jié)果。

連接桿3粗細(xì)均勻，因此各處的橫截面大小都相同，避免產(chǎn)生測量誤差。第一游標(biāo)卡尺1和第二游標(biāo)卡尺2與連接桿3的可轉(zhuǎn)動連接例如可以通過樞轉(zhuǎn)件實現(xiàn)。

在本實施例中，連接桿垂直度測量器4例如可通過機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，如圖3所示，包括量角器41和鉛垂線42，量角器41被固定在連接桿3上，其90度刻度線與連接桿3的軸線平行，鉛垂線42的固定端固定在量角器41的圓心處，因此可以直接通過刻度顯示連接桿與垂直地面方向所成的夾角，這就是連接桿垂直度。當(dāng)然連接桿垂直度測量器4也可以為角度傳感器，貼合在連接桿上，其設(shè)有電子器件，直接測得表示連接桿垂直度的電子數(shù)據(jù)。

立柱可以是橫截面均一的圓柱形或長方體形柱件，也可以是橫截面為圓形或正多邊性，縱截面為等腰梯形的非均勻柱件，本發(fā)明不限于此。

通過該測量裝置，能測得立柱第一高度處的第一截面的第一寬度和立柱上第二高度處的第二截面的第二寬度，以及連接桿3的垂直度，同時連接桿上分別連接第一游標(biāo)卡尺和第二游標(biāo)卡尺的兩個連接處之間的距離也是已知的，可以據(jù)此得到立柱垂直度。例如可認(rèn)為立柱的垂直度包括立柱中心線垂直度，其計算公式為：

C＝1000*tan(β-α)，

其中，α為立柱的表面垂直度，單位為度；C為立柱中心線垂直度，單位為mm/m；a1為第一寬度，a2為第二寬度，L為所述連接桿上分別連接所述第一游標(biāo)卡尺和第二游標(biāo)卡尺的兩個連接處之間的距離，單位為mm；β為連接桿垂直度，單位為度。

因此本實施例的測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，能快速地測出用于計算立柱垂直度的參數(shù)，從而得到準(zhǔn)確實用、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的立柱垂直度，適用于采集不同類型立柱、桿件等的垂直度指標(biāo)。

本發(fā)明另一實施例還提供了另一種用于測量立柱垂直度的測量裝置，如圖4所示，其與上一實施例的不同之處主要在于，還包括一個數(shù)據(jù)終端，用于接收表示所述第一游標(biāo)卡尺測得的第一寬度、所述第二游標(biāo)卡尺測得的第二寬度、和所述連接桿垂直度測量器測得的連接桿垂直度的電子數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)終端與第一游標(biāo)卡尺，第二游標(biāo)卡尺、連接桿和連接桿垂直度測量器通過有線或無線連接。例如通過導(dǎo)線可拆卸或不可拆卸的連接在一起，或者設(shè)置無線模塊進(jìn)行通信。

數(shù)據(jù)終端可包括數(shù)據(jù)處理單元5，數(shù)據(jù)處理單元5例如為CPU，數(shù)據(jù)處理單元5用于接收并根據(jù)第一游標(biāo)卡尺測得的第一寬度、第二游標(biāo)卡尺測得的第二寬度、和連接桿垂直度測量器測得的連接桿垂直度得到立柱的垂直度。具體計算例如可參見上面實施例的描述。

數(shù)據(jù)終端還可包括GPS模塊，用于采集測量地點的經(jīng)緯度和高程信息。

數(shù)據(jù)終端還可包括顯示單元7，用于顯示數(shù)據(jù)處理單元5得到的立柱的垂直度，也可以顯示其他內(nèi)容，或者還可以包括觸摸屏而作為操作輸入接口。

數(shù)據(jù)終端還可以包括存儲單元，存儲單元例如為磁性存儲器件或半導(dǎo)體存儲器件，用于存儲角度測試結(jié)果、GPS測試結(jié)果及其對應(yīng)的時間信息，以及一些其他的參數(shù)等，例如可存儲有三角函數(shù)值對照表。

數(shù)據(jù)終端還可以包括電源9，例如為鋰電池，為裝置各用電組件提供驅(qū)動。

雖然圖中沒有示出，但是應(yīng)該理解，數(shù)據(jù)終端還可包括外殼，用于為上述各單元提供保護(hù)。

本實施例中，兩只游標(biāo)卡尺和角度傳感器的輸出結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行運算可以得到非均勻立柱的垂直度指標(biāo)，并將測試結(jié)果轉(zhuǎn)化為符合標(biāo)準(zhǔn)的單位，實現(xiàn)快速測量并電子化顯示數(shù)據(jù)。

以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用以限制本發(fā)明。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)。