一种竖杆倾斜度测量仪器及测量方法技术

一种竖杆倾斜度测量仪器，包括横梁和垂直于横梁设置的竖梁；所述横梁上有横杆卡口，所述横杆卡口包括设于横梁上与横梁活动连接两根横杆以及用于驱动所述的两根横杆的双向传动装置；所述横杆、横梁以及竖梁两两互相垂直设置；所述竖梁上设有测量系统；所述测量系统包括测量机架，测量机架上设有依序电性连接的倾斜传感器、计算机及显示屏。本发明专利技术的竖杆倾斜度测量仪器体积小、便携性强、成本低，可以适用各种场所；并且本发明专利技术的测量方法，数据采集难度低，测量过程时间短，检测精确度高；不但可以测出竖杆的倾斜度和倾斜方向，也可以用于测量竖杆的锥度。

A Measuring Instrument and Method of Vertical Rod Inclination

A vertical rod inclination measuring instrument includes a cross beam and a vertical beam perpendicular to the cross beam; the cross beam has a cross bar clamp, which comprises two cross bars positioned on the cross beam and connected with the cross beam movably, and a two-way transmission device for driving the two cross bars; the cross bar, the cross beam and the vertical beam are vertically arranged with each other; and the vertical beam is provided with a measuring system; The measuring system comprises a measuring rack, on which a tilt sensor, a computer and a display screen are electrically connected in sequence. The vertical rod inclination measuring instrument of the invention has the advantages of small volume, strong portability, low cost, and can be used in various places; moreover, the measuring method of the invention has the advantages of low difficulty in data acquisition, short measuring process and high detection accuracy; it can not only measure the inclination and inclination direction of the vertical rod, but also can be used to measure the taper of the vertical rod.

【技术实现步骤摘要】
一种竖杆倾斜度测量仪器及测量方法
本专利技术涉及竖杆倾斜度测量领域，具体涉及一种竖杆倾斜度测量仪器以及使用该竖杆倾斜度测量仪器进行测量的方法。
技术介绍
倾斜度的测量属于三维测量。在杆的竖立和后期的检查中，杆细微的倾斜，肉眼往往很难发现，然而细微的倾斜往往会造成较大的误差。目前通常采用两种仪器去测量倾斜度，三坐标测量机和经纬仪。如果用经纬仪去测量，过程复杂，需多位专业人员进行测量，并且结果不精准。三坐标测量机是测量倾斜度最常用的工具之一，三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟，这是其它仪器而达不到的效果。上述两种装置往往都是只能在实验室中进行测量不易携带，而三坐标测量机更是无法在户外使用；并且对测量人员具有较高要求。其中三坐标测量机虽然测量精准快速，用途广泛，但是其价格非常昂贵，体积也比经纬仪更大，使用时注意事项繁多，维护复杂且成本较高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种竖杆倾斜度测量仪器。本专利技术的竖杆倾斜度测量仪器体积小、便携性强、成本低，可以适用各种场所，适用范围广；对应的，本专利技术还提供了使用该竖杆倾斜度测量仪器进行测量的方法，该方法数据采集难度低，测量过程时间短，检测精确度高；不但可以测出竖杆的倾斜度和倾斜方向，也可以用于测量竖杆的锥度。对于测量仪器，本专利技术的技术方案是：一种竖杆倾斜度测量仪器，包括横梁和垂直于横梁设置的竖梁；所述横梁上设有横杆卡口，所述横杆卡口包括设于横梁上与横梁活动连接两根横杆以及用于驱动所述的两根横杆的双向传动装置；所述横杆、横梁以及竖梁两两互相垂直设置；所述竖梁上设有测量系统；所述测量系统包括测量机架，测量机架上设有依序电性连接的倾斜传感器、计算机及显示屏。与现有技术相比，比专利技术取得了以下显著的技术进步：(1)本专利技术的竖杆倾斜度测量仪器相较于经纬仪和三坐标测量机，体积更小、便携性强、可以适用各种场所，并且大幅降低了测量竖杆倾斜度的仪器成本；(2)本专利技术的竖杆倾斜度测量仪器测量步骤简单，所需测量的数据易于测量，降低了测量难度，即使是普通人员都能完成斜度测量的工作，不但可以测出竖杆的倾斜度和倾斜方向，也可以用于测量竖杆的锥度，真正实现了即放即测的功能，数据采集难度低，测量过程时间短；(3)本专利技术的竖杆倾斜度测量仪器通过传感器采集测量数据，相比人工读数更加精确；并通过预设好计算公式的计算机分析结果，省去人工计算的过程，也避免了人工计算出现错误的风险，测量的结果精度高。作为优化，所述横梁具有两根，分别为上横梁和下横梁；所述上横梁和下横梁分别设于所述竖梁的两端。“工”字型结构可以增加竖杆倾斜度测量仪器的结构强度，另一方面横杆卡口的数量也相应增加，使测量时，仪器具有更好的稳定性，保证读数的准确性。作为优化，所述双向传动装置由双向丝杆和驱动双向丝杆的伺服电机构成。丝杆传动具有结构简单、易于实施、成本低、传动轴向力大、可自锁、定位精度高的优点；通过双向丝杆可以有效地实现两端横杆等距向横梁间移动，其自锁的特点可以进一步帮助横杆卡口卡住待测竖杆，从而有效地保证装置的定位。作为优化，所述横杆上设有磁栅测距传感器，所述磁栅测距传感器与计算机电性连接。磁栅测距传感器具有安装方便(安装允许误差大)，价格便宜，测量速度快，测量精度高的优点。通过磁栅测距传感器可以精准的测出两端的横杆之间的距离，即可以测出待测竖杆该平面的直径，计算机可以通过锥度计算公式可以计算出待测竖杆的真实锥度，使本专利技术也可以测量未知锥度的竖杆斜度；同时对已知锥度(通常为竖杆的制造规格)的待测竖杆也可以通过此方式测出其真实锥度，并和已知锥度比较，防止待测竖杆为非标准件时对测量结果造成误差。作为优化，所述竖梁和横杆的工作面均为平面。工作面指的是竖梁和横杆在测量时，两者各自与待测竖杆的接触面为平面；该结构可以有效增加与待测竖杆接触面的摩擦力，防止仪器在测量时受重力作用下滑，影响仪器检测结构的精确性。作为优化，所述测量系统上设有用于抓握的把手。把手设置方便，通过把手，用户可以方便沿待测竖杆周向和轴向移动仪器，根据显示屏读数的变化来确认待测竖杆的倾斜方向。对于测量方法，本专利技术的技术方案是：一种使用所述的竖杆倾斜度测量仪器对竖杆进行倾斜度测量的方法，测量时，通过上横梁和下横梁的横杆卡口夹紧待测竖杆并测出两个圆的直径，再通过计算机计算出竖杆的真实锥度；然后，再将竖梁紧贴竖杆的表面，并保持竖梁和竖杆轴线对齐，通过倾斜传感器测出此时仪器的倾斜度和倾斜方向，计算机将倾斜传感器测得的数据进行计算后输出，最后通过显示屏显示出竖杆的倾斜度和倾斜方向。该方法数据采集难度低，测量过程时间短，检测精确度高；不但可以测出竖杆的倾斜度和倾斜方向，也可以用于测量竖杆的锥度。附图说明图1是本专利技术的竖杆倾斜度测量仪器的结构示意图；图2是图1的俯视视图；图3是图2中A圆内部分的放大示意图；图4是本专利技术的各传感器的连接示意图。附图中的标记为：1-横梁；11-上横梁；12-下横梁；2-竖梁；3-横杆卡口；31-横杆；32-磁栅测距传感器；4-测量系统；41-测量机架；42-倾斜传感器；43-计算机；44-显示屏；45-把手。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。如图1～4所示，一种竖杆倾斜度测量仪器，包括横梁1和垂直于横梁1设置的竖梁2；所述横梁1上设有横杆卡口3，所述横杆卡口3包括设于横梁1上与横梁1活动连接两根横杆31以及用于驱动所述的两根横杆31的双向传动装置；所述横杆31、横梁1以及竖梁2两两互相垂直设置；所述竖梁2上设有测量系统4；所述测量系统4包括测量机架41，测量机架41上设有依序电性连接的倾斜传感器42、计算机43及显示屏44。所述横梁1具有两根，分别为上横梁11和下横梁12；所述上横梁11和下横梁12分别设于所述竖梁2的两端。“工”字型结构可以增加竖杆倾斜度测量仪器的结构强度，另一方面横杆卡口3的数量也相应增加，使测量时，仪器具有更好的稳定性，保证读数的准确性。作为一个具体实施例：所述双向传动装置由双向丝杆和驱动双向丝杆的伺服电机构成。丝杆传动具有结构简单、易于实施、成本低、传动轴向力大、可自锁、定位精度高的优点；通过双向丝杆可以有效地实现两端横杆31等距向横梁1中间移动，其自锁的特点可以进一步帮助横杆卡口3卡住待测竖杆，从而有效地保证装置的定位。作为一个具体实施例：所述横杆31上设有磁栅测距传感器32，所述磁栅测距传感器32与计算机43电性连接。磁栅测距传感器32具有安装方便(安装允许误差大)，价格便宜，测量速度快，测量精度高的优点。通过磁栅测距传感器32可以精准的测出两端的横杆31之间的距离，即可以测出待测竖杆该平面的直径，计算机43可以通过锥度计算公式可以计算出待测竖杆的真实锥度，使本专利技术也可以测量未知锥度的竖杆斜度；同时对已知锥度(通常为竖杆的制造规格)的待测竖杆也可以通过此方式测出其真实锥度，并和已知锥度比较，防止待测竖杆为非标准件时对测量结果造成误差。所述竖梁2和横杆31的工作面均为平面。工作面指的是竖梁2和横杆31在测量时，两者各自与待测竖杆的接触面为平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖杆倾斜度测量仪器，其特征在于：包括横梁(1)和垂直于横梁(1)设置的竖梁(2)；所述横梁(1)上设有横杆卡口(3)，所述横杆卡口(3)包括设于横梁(1)上与横梁(1)活动连接两根横杆(31)以及用于驱动所述的两根横杆(31)的双向传动装置；所述横杆(31)、横梁(1)以及竖梁(2)两两互相垂直设置；所述竖梁(2)上设有测量系统(4)；所述测量系统(4)包括测量机架(41)，测量机架(41)上设有依序电性连接的倾斜传感器(42)、计算机(43)及显示屏(44)。

【技术特征摘要】
1.一种竖杆倾斜度测量仪器，其特征在于：包括横梁(1)和垂直于横梁(1)设置的竖梁(2)；所述横梁(1)上设有横杆卡口(3)，所述横杆卡口(3)包括设于横梁(1)上与横梁(1)活动连接两根横杆(31)以及用于驱动所述的两根横杆(31)的双向传动装置；所述横杆(31)、横梁(1)以及竖梁(2)两两互相垂直设置；所述竖梁(2)上设有测量系统(4)；所述测量系统(4)包括测量机架(41)，测量机架(41)上设有依序电性连接的倾斜传感器(42)、计算机(43)及显示屏(44)。2.根据权利要求1所述的一种竖杆倾斜度测量仪器，其特征在于：所述横梁(1)具有两根，分别为上横梁(11)和下横梁(12)；所述上横梁(11)和下横梁(12)分别设于所述竖梁(2)的两端。3.根据权利要求2所述的一种竖杆倾斜度测量仪器，其特征在于：所述双向传动装置由双向丝杆和驱动双向丝杆的伺服电机构成。4.根据权利要求3所述的一种竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，汤丹菁，项修波，谢锋，王帆，罗啸远，
申请(专利权)人：台州塔诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33