CN110081842A - 墙面垂直度平整度测量设备及测量方法 - Google Patents

墙面垂直度平整度测量设备及测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种墙面垂直度平整度测量设备及测量方法，测量设备包括靠尺主体，靠尺主体由靠墙工作面板、下底板、两侧板以及两端板构成；靠尺主体上设有数据显示屏、控制分析模块、检测切换按钮、电源模块以及至少三个测距模块；所有测距模块沿靠尺主体长度方向间隔设置，测距模块包括开设在靠墙工作面板上的通孔和设置在下底板内侧面的激光测距仪，激光测距仪的发射口正对通孔；激光测距仪的发射口至靠墙工作面板的外侧面的垂直距离不小于五厘米；侧板上设有指针式竖直度标定器以用于测量垂直度之前对靠尺主体自身竖直度的标定。本发明可以结合激光测距仪通过检测切换按钮切换检测平整度和垂直度，结构简单，使用灵活方便，检测准确性更高。

Description

墙面垂直度平整度测量设备及测量方法
技术领域
本发明属于建筑物结构实测实量技术领域，具体涉及一种墙面垂直度平整度测量设备及测量方法。
背景技术
建筑物结构施工过程中或施工后需要检测墙面的平整度、垂直度（竖直度），原始的方式将普通的直尺、直板靠在墙体表面，再通过塞尺***间隙来进行检测判断，比较麻烦。为了调高效率，简化操作，出现了各种新型的靠尺，如CN106767742A，提高了检测的自动化程度，但相较传统的靠尺形式，使用灵活性和操作便捷性上稍有不足；如CN107543536A，靠墙的工作面为平面，通过激光测距仪提高了平整度数据检测速度，但逐一显示的方式观察不便，特别是激光测距仪所在边贴近墙面，影响检测准确性；还有如江苏南通二建集团基于激光测距检测平整度、垂直度电子测量模块测垂直度、机械式测量机构（也称垂直度矫正装置、指针式竖直度标定器）检测平整度和垂直度的方式申请的CN208765698U、CN208736325U、CN208736390U、CN108534736A系列技术方案，靠墙部位为靠脚，其基于激光测距检测平整度的方式中激光探头设在安装孔内，也存在贴近墙面而影响检测准确性的问题，其关于垂直度电子测量模块测垂直度的实施方式和原理介绍比较模糊，至少未结合其激光探头的使用而实施，根据申请人的从业经验判断，其宣称的垂直度电子测量应该是基于倾角传感器和加速度传感器，制造成本比较高；其机械式测量机构通过靠尺（靠脚）与墙面贴合后，借助机械式测量机构的指针读数来检测垂直度，但不清楚如何检测平整度，并且各种检测方式混搭，比较复杂，操作不便。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种墙面垂直度平整度测量设备及测量方法，可以切换检测平整度和垂直度，结构简单，使用灵活方便，设计更加合理，提高检测准确性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
墙面垂直度平整度测量设备，包括靠尺主体，所述靠尺主体为截面呈矩形方框的长条状结构，所述靠尺主体由靠墙工作面板、与所述靠墙工作面板正对的下底板、连接所述靠墙工作面板和下底板的两侧板以及分别设在两端的两端板构成；所述靠尺主体上设有数据显示屏、控制分析模块、检测切换按钮、用于供电的电源模块、用于控制所述电源模块的开关按钮以及至少三个测距模块；
所有测距模块沿靠尺主体长度方向间隔设置，所述测距模块包括开设在靠墙工作面板上的通孔和设置在下底板内侧面的激光测距仪，所述激光测距仪的发射口正对所述通孔以使激光测距仪发射的激光可通过该通孔并完成测距；激光测距仪的发射口至靠墙工作面板的外侧面的垂直距离不小于五厘米；
所述侧板的外侧面上设有指针式竖直度标定器以用于测量垂直度之前对靠尺主体自身竖直度的标定；所述开关按钮、检测切换按钮和数据显示屏嵌设在所述侧板上以便操作和观察；
所述检测切换按钮、各激光测距仪以及数据显示屏与所述控制分析模块信号连接。
本发明的测量设备，通过开关按钮与电源模块电连接以控制其是否工作，电源模块与数据显示屏、控制分析模块和各激光测距仪连接并供电，通过开关按钮开启本测量设备，通过检测切换按钮选择检测垂直度或平整度。检测平整度时，靠墙工作面板与墙面相贴，各激光测距仪工作得到测距数据并传递给控制分析模块，控制分析模块将平整度检测结果输出并在数据显示屏上进行显示以便使用人员观察并获知检测结果。检测垂直度时，将靠尺主体临近被测墙面，靠尺主体的靠墙工作面板（各激光测距仪）朝向被测墙面，靠尺主体竖向放置并进行微调，当指针式竖直度标定器的指针稳定指向零位置时，靠尺主体自身的竖直度标定完成，各激光测距仪工作并得到测距数据后传递给控制分析模块，控制分析模块将垂直度检测结果输出并在数据显示屏上进行显示以便使用人员观察并获知检测结果。
申请人在实际使用过程中以及接合激光测距原理发现，现有靠尺的厚度（靠墙工作面板至下底板的距离）并不大，激光测距仪的发射口与被测墙面过于贴近，影响其检测精度，而靠尺检测使用时，对检测值的精度要求还是较高的，所以，本发明将通孔开设在靠墙工作面板上，将激光测距仪连接在下底板的内侧面，并保持激光测距仪的发射口至靠墙工作面板的外侧面的垂直距离不小于五厘米，来提高激光测距检测值的精度，保障检测准确性。
进一步完善上述技术方案，所述靠尺主体竖向设置，所有测距模块呈阵列形式布置且布置有至少三行和至少两列；即至少六个，在靠尺主体的长度方向上设有至少三行，在靠尺主体的宽度方向上设有至少两列。
这样，通过扩大检测面积，可以进一步提高检测准确性。如果是单列的测距模块，也可以通过增加检测次数并取平均值来进一步提高检测准确性。
进一步地，所述靠墙工作面板沿长度方向呈连续均匀起伏的波浪形状，所述通孔开设在靠墙工作面板的波谷位置，激光测距仪的发射口至靠墙工作面板的波峰位置的垂直距离不小于五厘米。
这样，提高适用性，也使检测的准确性更高。现有的靠尺使用平面或两靠脚贴靠墙面，使用平面贴靠墙面可能因部分异物凸起使靠尺姿态非正常而影响被测墙面整体本身的检测结果，使用两靠脚贴靠墙面可能因靠脚落入部分凹陷位置使靠尺姿态非正常而不能正常反映被测墙面整体的真实情况；而连续均匀起伏的波浪形状靠墙工作面板则提供多条共面的线接触部位，可避开避免上述情况，提高适用性，更好地检测反馈被测墙面的情况。通孔开设在靠墙工作面板的波谷位置，避免开设在波峰位置造成前述线接触部位不可靠。
进一步地，所述控制分析模块和电源模块设在靠尺主体内。
这样，避免磕碰损害，设计合理。
可选择地，所述靠尺主体上还设有与控制分析模块信号连接的数据存储模块和信号发射模块；所述电源模块与数据显示屏、控制分析模块、数据存储模块、信号发射模块以及各激光测距仪电连接以供电；所述开关按钮与电源模块电连接以控制其是否工作；所述电源模块、控制分析模块、信号发射模块、数据存储模块均设在靠尺主体内并位于同一端。
这样，数据存储模块与控制分析模块相连可以将每次检测结果、数据进行保存，避免被随意修改，可以供复查；信号发射模块（优选无线）与控制分析模块相连可以进一步将每次检测结果、数据传输到其它终端设备以便实时监控，或是结合终端设备上的实测实量软件***还可以对相关数据进行进一步处理。各模块设在靠尺主体内可避免磕碰损害，同置于一端可使重量集中在一端（下端），方便检测垂直度时靠尺主体更稳定地保持竖向状态。
进一步地，所述开关按钮与检测切换按钮共用以在所述侧板上仅保留检测切换按钮，检测切换按钮通过控制分析模块连接电源模块。
这样，是一种简化方案，简化结构；检测切换按钮通过控制分析模块连接电源模块，使用时，可以是通过短按启动电源模块，开启设备，通过长按切换平整度或垂直度检测。
进一步地，所述指针式竖直度标定器、检测切换按钮和数据显示屏设于同一侧板上。
这样，便于各种操作和观察。
进一步地，所述靠尺主体竖向设置，指针式竖直度标定器的指针指向零位，靠尺主体上端的端板上设有垂吊圆环以便通过悬吊方式保证靠尺主体的竖直状态。
这样，方便快速使靠尺主体呈要求的竖向状态并完成标定，方便操作，提高使用效率。使用时，可以选择通过垂吊圆环挂在现场的其它横杆上，或是连接绳线等方式。
本发明还涉及一种墙面垂直度平整度测量方法，本方法基于上述墙面垂直度平整度测量设备而进行，通过检测切换按钮来切换选择检测垂直度或平整度；
选择检测平整度时，将靠墙工作面板与墙面相贴，开始检测，各激光测距仪分别得到测距数据并传递给控制分析模块，控制分析模块将平整度检测结果输出并在数据显示屏上显示；
选择检测垂直度时，通过垂吊圆环将靠尺主体挂起并微调至呈竖向状态，指针式竖直度标定器的指针稳定指向零位，靠墙工作面板朝向墙面，开始检测，各激光测距仪分别得到测距数据并传递给控制分析模块，控制分析模块将垂直度检测结果输出并在数据显示屏上进行显示。
前述的平整度检测结果按设计所需，可以是直接显示各个测距数值，也可以是仅显示各测距数值中的最大和最小值，也可以是显示各测距数值中最大和最小值的差值，也可以是控制分析模块结合其初始写入的判定阀值与各测距数值中最大和最小值的差值相对比之后得到的是够合格的文字指示信息，本发明不作具体限制。
前述的垂直度检测结果按设计所需，可以是对应于各激光测距仪顺序显示的各个测距数值，激光测距仪之间的间距是定值，可计算得到垂直度结果，也可以是仅显示各测距数值中的最大和最小值及对应的激光测距仪号，也可以是显示前述最大和最小值的差值及对应的激光测距仪号，也可以是显示前述差值（水平尺寸）与对应的激光测距仪号之间的距离（竖向尺寸）通过三角函数计算出的偏移角度值，也可以是控制分析模块结合其初始写入的角度值判定阀值与前述偏移角度值相对比之后得到的是够合格的文字指示信息；本发明不作具体限制。以两米靠尺为例，选用其位于最上端和最下端的激光测距仪的相关数据，最上端和最下端激光测距仪的间距为L0(mm)，最上端和最下端激光测距仪的测距数值之差为△L(mm)，垂直度还可以是△L/L0×2000。
进一步完善上述方法，检测过程中，数据存储模块按检测顺序存储每次检测结果；信号发射模块按检测顺序将检测结果传出至其它设备，比如对接传输至实测实量的***以便对相关数据进行进一步处理。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的测量设备，可以结合激光测距仪通过检测切换按钮切换检测平整度和垂直度，结构简单，使用灵活方便。
2、本发明将通孔开设在靠墙工作面板上，将激光测距仪连接在下底板的内侧面，并保持激光测距仪的发射口至靠墙工作面板的外侧面的垂直距离不小于五厘米，可提高激光测距检测的精度，保障检测准确性。
3、本发明测量设备采用连续均匀起伏的波浪形状靠墙工作面板，提供多条共面的线接触部位，大大提高适用性，可以更好地检测反馈被测墙面的情况。
4、本发明结构设计合理，防磕碰，数据可复查，可远程实时监控，都给实际使用操作带来便利。
附图说明
图1-实施例一的墙面垂直度平整度测量设备的结构示意图；
图2-实施例一的墙面垂直度平整度测量设备的竖向状态示意图；
图3-为便于示意，在图2的基础上，隐去靠墙工作面板的示意图；
图4-实施例一的可改进实施的一种结构框图；
图5-实施例二的墙面垂直度平整度测量设备的结构示意图；
其中，靠尺主体1，靠墙工作面板11，通孔111，下底板12，控制分析模块121，数据存储模块122，信号发射模块123，电源模块124，激光测距仪125，侧板13，数据显示屏131，检测切换按钮132，指针式竖直度标定器133，开关按钮134，端板14，垂吊圆环141。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例一
参见图1-3，实施例一的墙面垂直度平整度测量设备，包括靠尺主体1，所述靠尺主体1为截面呈矩形框的空腔长条状结构，具体由靠墙工作面板11、与所述靠墙工作面板11正对的下底板12、连接所述靠墙工作面板11和下底板12的两侧板13以及分别设在两端的两端板14构成；所述靠尺主体1上设有数据显示屏131、数据存储模块122、信号发射模块123、控制分析模块121、检测切换按钮132、用于供电的电源模块124、用于控制所述电源模块124的开关按钮134以及二十六个测距模块，所述开关按钮134、检测切换按钮132和数据显示屏131嵌设在所述侧板13上以便操作和观察。
参见图2，所述靠尺主体1竖向设置，所有测距模块呈阵列形式布置，布置有两列、十三行。靠尺主体1上端的端板14上设有垂吊圆环141以便通过悬吊方式保持靠尺主体1的竖直状态。
参见图3，所述测距模块包括开设在靠墙工作面板11上的通孔111和设置在下底板12内侧面的激光测距仪125，所述通孔111和激光测距仪125一一对应且激光测距仪125的发射口正对所述通孔111以使激光测距仪125发射的激光可通过该通孔111并完成测距；所有激光测距仪125的发射口均位于同一平面；激光测距仪125的发射口至靠墙工作面板11的外侧面的垂直距离不小于五厘米。
所述侧板13的外侧面上还设有指针式竖直度标定器133以用于测量垂直度之前对靠尺主体1自身竖直度的标定；所述靠尺主体1竖向设置时，指针式竖直度标定器133的指针稳定指向零位；所述指针式竖直度标定器133、开关按钮134、检测切换按钮132和数据显示屏131均设于同一侧板13上。
所述检测切换按钮132、数据存储模块122、信号发射模块123、各激光测距仪125以及数据显示屏131与所述控制分析模块121信号连接。
所述电源模块124与数据显示屏131、控制分析模块121、数据存储模块122、信号发射模块123以及各激光测距仪125电连接以供电；所述开关按钮134与电源模块124电连接以控制其是否工作；所述电源模块124、控制分析模块121、信号发射模块123、数据存储模块122均设在靠尺主体1内并位于同一端，具体为下端，连接在下底板12的内侧面，以方便检测垂直度时靠尺主体1更稳定地保持竖向状态。
本发明还提供一种墙面垂直度平整度测量方法，基于实施例一的墙面垂直度平整度测量设备而进行，通过检测切换按钮132来切换选择检测垂直度或平整度；
选择检测平整度时，将靠墙工作面板11与墙面相贴，开始检测，各激光测距仪125分别得到测距数据并传递给控制分析模块121，控制分析模块121将平整度检测结果输出并在数据显示屏131上显示；
选择检测垂直度时，通过垂吊圆环141将靠尺主体1挂起并微调至呈竖向状态，指针式竖直度标定器133的指针稳定指向零位，靠墙工作面板11朝向墙面，开始检测，各激光测距仪125分别得到测距数据并传递给控制分析模块121，控制分析模块121将垂直度检测结果输出并在数据显示屏131上进行显示。
为便于理解，将实施例一测量设备可使用的方式和检测方法进一步介绍如下。
按动开关按钮134开启本测量设备，即开始供电，长按检测切换按钮132来切换选择检测垂直度或平整度。选择检测平整度时，将靠墙工作面板11与墙面相贴，短按检测切换按钮132开始检测，各激光测距仪125工作得到测距数据并传递给控制分析模块121，控制分析模块121经1-2秒得出平整度检测结果输出并在数据显示屏131上进行显示以便使用人员观察并获知检测结果。选择检测垂直度时，在靠近被测墙体处设置一横杆，通过垂吊圆环141将靠尺主体1挂起并手动微调至呈竖向状态，指针式竖直度标定器133的指针稳定指向零位置，各模块位于靠尺主体下端，靠墙工作面板11也应朝向被测墙面，短按检测切换按钮132开始检测，这里短按的方式可以减少对靠尺主体1竖向状态的影响，各激光测距仪125工作并得到测距数据后传递给控制分析模块121，控制分析模块121经1-2秒得出垂直度检测结果输出并在数据显示屏131上进行显示以便使用人员观察并获知检测结果。过程中，数据存储模块122可以按顺序将每次检测结果、数据进行保存，避免被随意修改，可以供复查；信号发射模块123（优选无线）可以进一步在控制分析模块121得出结果后1秒内将检测结果、数据传输到其它终端设备以便实时监控，或是结合终端设备上的实测实量软件***还可以对相关数据进行进一步处理。检测完后，再次按动开关按钮134关闭本测量设备。
实施时，为了简化结构，所述开关按钮134与检测切换按钮132可以功能共用，即在所述侧板13上仅保留一个检测切换按钮132，使检测切换按钮132通过控制分析模块121连接电源模块124，参见图4。对应的，上述使用过程可以变为：使用时，设备关闭状态下，短按检测切换按钮132启动电源模块124，开启本测量设备，设备开启状态下，还是通过长按切换平整度或垂直度检测、短按开始检测；最后检测完后无需操作，持续不按动检测切换按钮1322-5分钟后，测量设备自动关闭，这些通过现有的电控手段完全可以实现。
实施例二
参见图5，实施例二的墙面垂直度平整度测量设备，与实施例一的不同之处在于，所述靠墙工作面板11沿长度方向呈连续均匀起伏的波浪形状，所述侧板13的相应连接边沿也呈对应的连续均匀起伏的波浪形状以便连接，所述通孔111开设在靠墙工作面板11的波谷位置，激光测距仪125的发射口至靠墙工作面板11的波峰位置的垂直距离不小于五厘米。这样，提高适用性，使检测的准确性更高。因为现有的靠尺多使用平面或两靠脚贴靠墙面，使用平面贴靠墙面可能因部分异物凸起使靠尺姿态非正常而影响被测墙面整体本身的检测结果，使用两靠脚贴靠墙面可能因靠脚落入部分凹陷位置使靠尺姿态非正常而不能正常反映被测墙面整体的真实情况；而连续均匀起伏的波浪形状靠墙工作面板11则提供多条共面的线接触部位，可避开避免上述情况，提高适用性，更好地检测反馈被测墙面的情况。通孔111开设在靠墙工作面板11的波谷位置，可避免开设在波峰位置造成前述线接触部位不可靠的问题。
实施时，垂直度的检测也可以选择直接将靠墙工作面板11贴于被测墙面，通过指针式竖直度标定器133（类似CN108534736A中的机械式测量机构）的指针稳定后直接读数记录，属于传统方式，精度不高，存在读数误差，可作为备用手段。
实施时，靠尺主体1可以设置为两段可折叠形式以便于携带，可利用现有结构实现。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.墙面垂直度平整度测量设备，包括靠尺主体，其特征在于：所述靠尺主体为截面呈矩形方框的长条状结构，所述靠尺主体由靠墙工作面板、与所述靠墙工作面板正对的下底板、连接所述靠墙工作面板和下底板的两侧板以及分别设在两端的两端板构成；所述靠尺主体上设有数据显示屏、控制分析模块、检测切换按钮、用于供电的电源模块、用于控制所述电源模块的开关按钮以及至少三个测距模块；
所有测距模块沿靠尺主体长度方向间隔设置，所述测距模块包括开设在靠墙工作面板上的通孔和设置在下底板内侧面的激光测距仪，所述激光测距仪的发射口正对所述通孔以使激光测距仪发射的激光可通过该通孔并完成测距；激光测距仪的发射口至靠墙工作面板的外侧面的垂直距离不小于五厘米；
所述侧板上设有指针式竖直度标定器以用于测量垂直度之前对靠尺主体自身竖直度的标定；所述开关按钮、检测切换按钮和数据显示屏均设在侧板上以便操作和观察；
所述检测切换按钮、各激光测距仪以及数据显示屏与所述控制分析模块信号连接。
2.根据权利要求1所述墙面垂直度平整度测量设备，其特征在于：所述靠尺主体竖向设置，所有测距模块呈阵列形式布置且布置有至少三行和至少两列。
3.根据权利要求1所述墙面垂直度平整度测量设备，其特征在于：所述靠墙工作面板沿长度方向呈连续均匀起伏的波浪形状，所述通孔开设在靠墙工作面板的波谷位置，激光测距仪的发射口至靠墙工作面板的波峰位置的垂直距离不小于五厘米。
4.根据权利要求1所述墙面垂直度平整度测量设备，其特征在于：所述控制分析模块和电源模块设在靠尺主体内。
5.根据权利要求1所述墙面垂直度平整度测量设备，其特征在于：所述开关按钮与检测切换按钮共用以在所述侧板上仅保留检测切换按钮，检测切换按钮通过控制分析模块连接电源模块。
6.根据权利要求5所述墙面垂直度平整度测量设备，其特征在于：所述指针式竖直度标定器、检测切换按钮和数据显示屏设于同一侧板上。
7.根据权利要求1所述墙面垂直度平整度测量设备，其特征在于：所述靠尺主体上还设有与控制分析模块信号连接的数据存储模块和信号发射模块；所述电源模块与数据显示屏、控制分析模块、数据存储模块、信号发射模块以及各激光测距仪电连接以供电；所述开关按钮与电源模块电连接以控制其是否工作；所述电源模块、控制分析模块、信号发射模块、数据存储模块均设在靠尺主体内并位于同一端。
8.根据权利要求7所述墙面垂直度平整度测量设备，其特征在于：所述靠尺主体竖向设置，指针式竖直度标定器的指针指向零位，靠尺主体上端的端板上设有垂吊圆环以便通过悬吊方式保证靠尺主体的竖直状态。
9.一种墙面垂直度平整度测量方法，其特征在于：本方法基于权利要求8所述的墙面垂直度平整度测量设备而进行，通过检测切换按钮切换选择检测垂直度或平整度；
选择检测平整度时，将靠墙工作面板与墙面相贴，开始检测，各激光测距仪分别得到测距数据并传递给控制分析模块，控制分析模块将平整度检测结果输出并在数据显示屏上显示；
选择检测垂直度时，通过垂吊圆环将靠尺主体挂起并微调至呈竖向状态，指针式竖直度标定器的指针稳定指向零位，靠墙工作面板朝向墙面，开始检测，各激光测距仪分别得到测距数据并传递给控制分析模块，控制分析模块将垂直度检测结果输出并在数据显示屏上进行显示。
10.根据权利要求9所述墙面垂直度平整度测量方法，其特征在于：检测过程中，数据存储模块按检测顺序存储每次检测结果；信号发射模块可按检测顺序将检测结果传出。
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