CN111678500B - 一种适用于土质边坡的角度测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于土质边坡的角度测量仪，属于测绘领域，一种适用于土质边坡的角度测量仪，包括固定尺，固定尺内安装有步进电机，步进电机的动力输出端上固定连接有转轮，转轮上固定连接有活动尺，活动尺的顶端固定连接有固定盘，固定盘上转动连接有转轴，固定盘与转轴之间连接有轴承，转轴内固定连接有接线柱，接线柱上固定连接有连接绳，连接绳远离接线柱的一端固定连接有垂直锥，垂直锥内安装有激光灯，可实现在斜坡上通过两种测算方式进行斜坡的角度测量，获得的两组数据相互对照验证，具有较高的准确性，且装置安装在地后可自动运行也可手动操作，方便使用者砸开斜坡上各点进行多次测算。

Description

一种适用于土质边坡的角度测量仪

技术领域

本发明涉及测绘领域，更具体地说，涉及一种适用于土质边坡的角度测量仪。

背景技术

边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面，土质边坡坡度的检测是公路工程质量检验评定标准中规定的基本检测项目，公路路基的边坡坡度取决于地质、水文条件以及路基的填挖方高度，边坡的坡度值一旦确定，在施工中如果超过规定值，则会造成占地面积的增加和横断面的经济成本较高的问题；如果达不到规定值，则会直接影响路基的稳定性，埋下质量隐患，因此，在施工中路基边坡坡度的准确测量不仅能使边坡快速成型，节约施工时间，而且也能使路基的稳定性得到有效保证。

现有技术中，对边坡的测量则需要人工用花杆和皮尺测量后计算出坡度，由于边坡的角度往往不同，在测量时需要配备多个测量工具，由此就需要两人或多人进行合作，施工人员通常是用花杆配合皮尺测量边坡的相应尺寸，然后根据该尺寸计算出坡度，这种方法即不方便也不准确，费时费力，不仅增加了测量的难度，同时降低了公路施工的工作效率。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种适用于土质边坡的角度测量仪，它可实现在斜坡上通过两种测算方式进行斜坡的角度测量，获得的两组数据相互对照验证，具有较高的准确性，且装置安装在地后可自动运行也可手动操作，方便使用者砸开斜坡上各点进行多次测算，解放技术人员双手。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种适用于土质边坡的角度测量仪，包括固定尺，所述固定尺内安装有步进电机，所述步进电机的动力输出端上固定连接有转轮，所述转轮上固定连接有活动尺，所述活动尺的顶端固定连接有固定盘，所述固定盘上转动连接有转轴，所述固定盘与转轴之间连接有轴承，所述转轴内固定连接有接线柱，所述接线柱上固定连接有连接绳，所述连接绳远离接线柱的一端固定连接有垂直锥，所述垂直锥内安装有激光灯，所述垂直锥的底端开凿有与激光灯相匹配的透光孔，所述活动尺上固定连接有与垂直锥相匹配的壳体，所述垂直锥内安装有激光测距传感器，所述垂直锥内安装有与透光孔相匹配的安装板，且激光灯和激光测距传感器均安装在安装板上，所述壳体包括密封黑箱，所述密封黑箱上固定连接有与垂直锥上透光孔相匹配的透光镜，所述密封黑箱内开凿有空腔，所述空腔内固定连接有光敏开关壳体内安装有控制器，所述步进电机上安装有角度传感器，所述壳体的表面固定连接有显示屏,可实现在斜坡上通过两种测算方式进行斜坡的角度进行测量，获得的两组数据相互对照验证，具有较高的准确性，且装置安装在地后可自动运行也可手动操作，方便使用者砸开斜坡上各点进行多次测算，解放技术人员双手。

进一步的，所述固定尺远离转轮的一端固定连接有延伸板，所述延伸板上螺纹连接有地钉，通过地钉装置固定在斜坡地面，使装置工作时保持稳定。

进一步的，所述转轴的外壁上开凿有与连接绳相匹配的缠线槽，装置携带时，方便垂直锥收纳。

进一步的，所述固定尺和活动尺上均开凿有刻度尺，且固定尺和活动尺均由透光PVC材料制成，装置断电后，本装置可作为常规三角尺使用，技术人员也可通过人工手动进行计算。

进一步的，所述连接绳包括尼龙牵引绳和电线，所述尼龙牵引绳包覆在电线的外侧，所述激光灯和激光测距传感器均通过电线和接线柱与控制器电性连接。

进一步的，所述固定尺的底端开凿有多个均匀分布的弧形齿槽，所述弧形齿槽内固定连接有弹性硅胶，方面固定尺与凹凸不平的地面贴合紧密。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可实现在斜坡上通过两种测算方式进行斜坡的角度测量，获得的两组数据相互对照验证，具有较高的准确性，且装置安装在地后可自动运行也可手动操作，方便使用者砸开斜坡上各点进行多次测算，解放技术人员双手。

（2）本方案包括一种控制***，控制***包括安装在壳体内的控制器，步进电机上安装有角度传感器，壳体的外壁上固定连接有显示屏和控制面板，连接绳包括尼龙牵引绳和电线，尼龙牵引绳包覆在电线的外侧，激光灯和激光测距传感器均通过电线和接线柱与控制器电性连接，方便技术人员记录数据。

（3）固定尺和活动尺上均开凿有刻度尺，且固定尺和活动尺均由透光PVC材料制成，装置断电后，本装置可作为常规三角尺使用，技术人员也可通过人工手动进行计算，转轴的外壁上开凿有与连接绳相匹配的缠线槽，装置携带时，方便垂直锥收纳。

（4）垂直锥内安装有激光测距传感器，垂直锥内安装有与透光孔相匹配的安装板，且激光灯和激光测距传感器均安装在安装板上，激光灯和激光测距传感器所发出的光线均通过透光孔射出。

附图说明

图1为本发明的使用时的立体图；

图2为本发明初始状态立体图；

图3为本发明的剖视图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明使用时的立体图；

图6为本发明进行验算时的立体图。

1固定尺、101步进电机、2转轮 、3活动尺、4固定盘、5转轴、6接线柱、7连接绳、8垂直锥、801激光灯、802激光测距传感器、803安装板、9壳体、901密封黑箱、902透光镜、903光敏开关、10延伸板、11地钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：请参阅图1- 2，一种适用于土质边坡的角度测量仪，包括固定尺1，固定尺1的底端开凿有多个均匀分布的弧形齿槽，弧形齿槽内固定连接有弹性硅胶，方面固定尺1与凹凸不平的地面贴合紧密，固定尺1和活动尺3上均开凿有刻度尺，且固定尺1和活动尺3均由透光PVC材料制成，装置断电后，本装置可作为常规三角尺使用，技术人员也可通过人工手动进行计算。固定尺1远离转轮2的一端固定连接有延伸板10，延伸板10上螺纹连接有地钉11，通过地钉装置固定在斜坡地面，使装置工作时保持稳定，固定尺1内安装有步进电机101，步进电机101的动力输出端上固定连接有转轮2，转轮2上固定连接有活动尺3，活动尺3的顶端固定连接有固定盘4，固定盘4上转动连接有转轴5，转轴5的外壁上开凿有与连接绳7相匹配的缠线槽，装置携带时，方便垂直锥8收纳。

固定盘4与转轴5之间连接有轴承，转轴5内固定连接有接线柱6，接线柱6上固定连接有连接绳7，连接绳7包括尼龙牵引绳和电线，尼龙牵引绳包覆在电线的外侧，激光灯801和激光测距传感器802均通过电线和接线柱6与控制器电性连接。连接绳7远离接线柱6的一端固定连接有垂直锥8，

请参阅图3-4，垂直锥8内安装有激光灯801，垂直锥8的底端开凿有与激光灯801相匹配的透光孔，垂直锥8内安装有激光测距传感器802，垂直锥8上的透光孔的孔径为5-7cm，垂直锥8内安装有与透光孔相匹配的安装板803，且激光灯801和激光测距传感器802均安装在安装板803上，激光灯801和激光测距传感器802所发出的光线均通过透光孔射出。

请参阅图3-5，活动尺3上固定连接有与垂直锥8相匹配的壳体9，壳体9包括密封黑箱901，密封黑箱901上固定连接有与垂直锥8上透光孔相匹配的透光镜902，密封黑箱901内开凿有空腔，空腔内固定连接有光敏开关903，可实现在斜坡上通过两种测算方式进行斜坡的角度进行测量，获得的两组数据相互对照验证，具有较高的准确性，且装置安装在地后可自动运行也可手动操作，方便使用者砸开斜坡上各点进行多次测算，解放技术人员双手。

本方案包括一种控制***，控制***包括安装在壳体9内的控制器，步进电机101上安装有角度传感器，壳体9的外壁上固定连接有显示屏和控制面板，方便技术人员记录数据。

请参阅图5-6，使用时，使用者将固定尺1的一端通过地钉11固定在斜坡上，使固定尺1与斜坡地面完全贴合，再使用地钉将固定尺1的另一端与地面固定，此时固定尺1内的步进电机101开始工作，使转轮2从初始位置转轮2的初始位置为与固定尺1呈90°夹角处开始转动，当转轮2旋转至与水平面垂直时，垂直锥8内激光灯801所发出的光束刚好穿过透光镜902进入密封黑箱901内的空腔中，光束进入空腔内后触发光敏开关903，使控制器调取步进电机101上的角度传感器，使壳体9上的显示屏显示数据并记录在控制器内。

然后装置进行验算工作，此时控制器控制步进电机101复位，再控制垂直锥8内的激光测距传感器802工作，通过激光测距传感器802射出的激光测出激光测距传感器802与斜坡地面之间的距离，进而得到接线柱6圆心与地面之间的距离L，接线柱6中心至固定尺1底端的距离D已知，D/L获得的余弦值所对应的角度与转轮2复位所转动的角度对比，若数值相符，则将数据记录在控制器内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种适用于土质边坡的角度测量仪，包括固定尺（1），其特征在于：所述固定尺（1）内安装有步进电机（101），所述步进电机（101）的动力输出端上固定连接有转轮（2），所述转轮（2）上固定连接有活动尺（3），所述活动尺（3）的顶端固定连接有固定盘（4），所述固定盘（4）上转动连接有转轴（5），所述固定盘（4）与转轴（5）之间连接有轴承，所述转轴（5）内固定连接有接线柱（6），所述接线柱（6）上固定连接有连接绳（7），所述连接绳（7）远离接线柱（6）的一端固定连接有垂直锥（8），所述垂直锥（8）内安装有激光灯（801），所述垂直锥（8）的底端开凿有与激光灯（801）相匹配的透光孔，所述活动尺（3）上固定连接有与垂直锥（8）相匹配的壳体（9），所述垂直锥（8）内安装有激光测距传感器（802），所述垂直锥（8）内安装有与透光孔相匹配的安装板（803），且激光灯（801）和激光测距传感器（802）均安装在安装板（803）上，所述壳体（9）包括密封黑箱（901），所述密封黑箱（901）上固定连接有与垂直锥（8）上透光孔相匹配的透光镜（902），所述密封黑箱（901）内开凿有空腔，所述空腔内固定连接有光敏开关（903），壳体（9）内安装有控制器，所述步进电机（101）上安装有角度传感器，所述壳体（9）的表面固定连接有显示屏。

2.根据权利要求1所述的一种适用于土质边坡的角度测量仪，其特征在于:所述固定尺（1）远离转轮（2）的一端固定连接有延伸板（10），所述延伸板（10）上螺纹连接有地钉（11）。

3.根据权利要求1所述的一种适用于土质边坡的角度测量仪，其特征在于：所述转轴（5）的外壁上开凿有与连接绳（7）相匹配的缠线槽。

4.根据权利要求1所述的一种适用于土质边坡的角度测量仪，其特征在于：所述固定尺（1）和活动尺（3）上均开凿有刻度尺，且固定尺（1）和活动尺（3）均由透光PVC材料制成。

5.根据权利要求1或2所述的一种适用于土质边坡的角度测量仪，其特征在于：所述连接绳（7）包括尼龙牵引绳和电线，所述尼龙牵引绳包覆在电线的外侧，所述激光灯（801）和激光测距传感器（802）均通过电线和接线柱（6）与控制器电性连接。

6.根据权利要求 1所述的一种适用于土质边坡的角度测量仪，其特征在于：所述固定尺（1）的底端开凿有多个均匀分布的弧形齿槽，所述弧形齿槽内固定连接有弹性硅胶。

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